采用“学做导合一”方法学懂变压器知识
○刘 敏
“学做导合一"教学策略是非常高效的教学模式，是以学生实践和师生交流为主要特征，融认知活动、行为养成和品质形成为一体，促进师生共同发展的高效课堂教学策略。变压器是电磁感应在生产生活中最常见的应用，这一知识曾作为高考物理试题的知识点之一，是高考中常考题型，所以学好变压器的知识非常重要。
一、学——体现学生在教学中的主体地位
“学"包括自主学习、主动学习和探究性学习等方式。在教学过程开始阶段，吸引学生主动学习，让学生带着问题学，其关键在于提升学生学习兴趣，调动学生学习的主观能动性。如以生活中常见的例子提问“怎样用220v的日常照明电路给手机电池充电？"抓住学生的兴趣点，引导学生自学课本内容。学生很快发现课本内容理论性太强，有点枯燥，学生的注意力会下降。这时教师引导学生搜索资源，如：生活中各种各样的变压器，并拿出变压器的模型，让学生针对实物进行探究性学习，去探索变压器的变压规律，使学生不仅从理论上，更要从实际操作中体验变压器的变压规律——变压器的电压之比等于原副线圈的匝数之比。可见，“学"不是放任学生自生自灭的学习，要引导学生学习，在学习碰到困难时要引导，在学生学习兴趣下降时要适时激发。
二、做——是让学生有知识形成过程的经历和体验
通过探究实验，让学生经历变压器变压规律的探究过程，教师当然不能只作为旁观者，也要适时参与到学生的探究活动中来。学生虽然是学习的主体，但是学生的认知能力，动手能力和知识的接受理解能力各有不同，教师应该陪同学生一起经历探究过程，并进行有效的点拨和引导。对探究学习步骤不清楚者，引导其探究方向。对学习能力较强者应给出更高的学习目标，如：在探究U1 / U2 = n1 / n2 这个变压规律时，不仅可以控制匝数比n1/n2不变，改变输入电压U1的大小来观察输出电压U2的变化，也可以控制输入电压U1不变，通过改变匝数比n1/n2的方式来探究输出电压U2的变化。同时，提出输入电流为直流电时，输出电压为多少。完成知识的探究过程后，必须让学生做类似的习题来巩固知识点，准备基础题目让学生完成，从而把握学生的学习效果和状态是非常必要的，学生不仅要经历做探究实验的过程也要经历做题的过程。
三、导——是启发式的教学行为
引导学生，启发学生，使学生的知识不仅只停留在认知记忆的层面，使学生学会深入思考，让学生知其然，还有知其所以然。并且通过所学知识，对新情景新模型进行理解。这样能起到示范作用和启迪作用。
如1：引导学生对教材理论知识进行深入的理解，当在变压器的原线圈输入交流电时，铁芯中产生磁场具有磁通量 ，根据楞次定律这个磁场在原副线圈分别产生感应电动势e1，e2，输入电压U1，输出电压U2与感应电动势e1，e2 的大小关系分别是
这里讨论是理想变压器，线圈电阻是不考虑的即:,
设原副线圈的匝数分别为n1，n2，则铁芯中产生磁场具有磁通量 在两组线圈中产生的感应电动势分别为
e1=-n1 dψ/dt
e2=-n2 dψ/dt
于是输入电压U1与输出电压U2的大小之比为
U1 / U2 = n1 / n2
经过引导性的学习要学生深刻体会规律U1 / U2 = n1 / n2 的条件限制即必须是理想变压器（输入功率等于输出功率）。为了保证理想变压器的功率不变，必须保证原副线圈的磁场是一样的（通常说变压器工作时无磁损），也必须保证电磁能没有损失（原副线圈无电阻，铁芯中无涡流）。
2：变压器能变什么？引导学生总结：理想变压器能改变交变电流的电压，能改变交变电流的相位角，但是不能改变频率，也不能改变周期，更不能改变直流电的电压。
要注意，“学做导合一"的教学策略在变压器工作原理的教学过程中是不可分割的整体。在教学过程中重视学生发现问题的能力，重在引导学生理解为什么变压器能改变交流电的电压，引导学生理解变压器工作规律的成立的条件。在分析问题理解知识的过程中，找出变压器知识的应用规律，理解试题出题方向和常考考点，能避免常见的试题陷阱，从而形成一定的分析解决问题的能力。如：输出电压U2由输入电压U1和匝数比决定，而与负载电路无关。又如题目给出的电压U不一定是原线圈电压U1，例如2016年全国高考物理卷1中第16题 ：一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，此题中220v 就不是输入线圈的电压U1，应该是（其中UR为电阻R上的电压）。
总之，要使学生明白，变压器教学中的关键问题和重点知识，让他们更好地掌握有关知识，让课堂体现出高效。
（作者单位：汕尾市城区新城中学）
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