《电工技术基础与应用》教案 第10课 认识变压器.docxVIP

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课题

第10课认识变压器

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）了解变压器的分类

（2）掌握变压器的基本结构、铭牌数据及工作原理

（3）掌握变压器的外特性

技能目标

能够对单相变压器的变比及外特性进行测试

素质目标：

厚植民族自豪感和文化自信心

教学重难点

教学重点：变压器的分类、变压器的基本结构、变压器的铭牌数据、变压器的工作原理、变压器的外特性

教学难点：测试单相变压器的变比及外特性

教学方法

问答法、讨论法、讲授法、实践法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学设计

课前任务→考勤（2min）→任务引入（5min）→传授新知（48min）→任务实施（30min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）

教学过程

主要教学内容及步骤

设计意图

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，完成课前任务

请大家查阅变压器的相关资料，了解单相变压器的基本概念，提前学习“任务工单——测试单相变压器的变比及外特性”中知识准备部分的内容。

【学生】完成课前任务

通过课前任务，让学生了解本次课的主要内容，增加学生的学习兴趣

考勤

（2min）

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况

任务引入

（5min）

【教师】讲述“任务引入”中的相关内容，引入变压器的相关知识

变压器是一种常见的输配电基础设备，它广泛应用于工业、农业、交通、民生服务等领域。变压器利用电磁感应原理来实现电能的传递、分配和控制，具有变换电压、变换电流和变换阻抗的功能。

变压器有单相变压器、三相变压器、自耦变压器、仪用互感器等类型。其中，单相变压器是指一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器，它是变压器的基础类型，具有结构简单、体积小、损耗低等特点。

请选择合适的工具和器材，对单相变压器的变比及外特性进行测量，并绘制单相变压器的外特性曲线。

【学生】聆听、思考、交流讨论

介绍任务背景，明确任务要求，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣

传授新知

（48min）

【教师】引入要讲的知识，讲解变压器的相关知识

一、变压器概述

1．变压器的分类

?【教师】提问：“说说生活中见过的变压器”，安排学生小组讨论并派代表回答问题

?【学生】聆听、思考、分组、讨论、回答问题

?【教师】总结学生的回答，详细讲解变压器的分类

1）按用途分类

根据用途的不同，变压器可分为电力变压器和特殊变压器两大类。其中，电力变压器是一种应用于电力系统中进行输配电的变压器，常用的有升压变压器、降压变压器、配电变压器等；特殊变压器是针对特殊需要而制造的变压器，如整流变压器、工频试验变压器、矿用变压器、冲击变压器、电焊变压器、电压互感器等。

2）按电源的相数分类

根据电源相数的不同，变压器可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器三种。

2．变压器的基本结构

虽然变压器的种类繁多且用途各异，但其基本结构都主要由铁芯和绕组两部分组成。

1）铁芯

铁芯是变压器的磁路部分，它由铁芯柱和铁轭两部分组成。其中，铁芯柱上套有绕组；铁轭上不套绕组，用于连接铁芯柱以使磁路闭合。

为了减小磁滞损耗及涡流损耗，铁芯通常由表面涂有绝缘漆、厚度为0.35mm或0.5mm的硅钢片叠装而成。

根据铁芯和绕组组合结构的不同，变压器可分为芯式变压器和壳式变压器两种。其中，芯式变压器是将绕组套在铁芯柱上，结构较简单，绕组的装配和绝缘处理都比较方便，多用于容量较大的变压器，如图4-9（a）所示；壳式变压器的绕组被铁芯包围，其制造工艺复杂，仅用于小容量的变压器，如图4-9（b）所示。

?【教师】展示“图4-9芯式变压器和壳式变压器”的图片（详见教材），帮助学生更加直观的理解变压器结构

2）绕组

绕组是指用于共同工作的互联的线匝和（或）线圈的组合，它是变压器的电路部分，可由一个或多个线圈串联组成。其中，线圈通常用具有良好绝缘的漆包线、纱包线等绕制而成；线圈的层间和匝间、线圈和铁芯之间及不同线圈之间都要进行绝缘。

变压器工作时，与电源连接的绕组称为一次绕组（或初级绕组、原边绕组），与负载连接的绕组称为二次绕组（或次级绕组、副边绕组）。通常，一、二次绕组的匝数并不相等，匝数较多的绕组，其工作电压较大，称为高压绕组；匝数较少的绕组，其工作电压较小，称为低压绕组。为了便于对线圈和铁芯之间进行绝缘处理，通常将低压绕组安装在靠近铁芯的内层，将高压绕组套在低压绕组的外面。

3．变压器的铭牌数据

变压器的额定值是指变压器在规定使用环境和运行条件下主要技术参数的限定值。它通常标在铭牌上，故又称铭牌数据。铭牌数据主要有额定电压、额定电流、额定容量和额定频率等，它们是选择和