以变压器为例浅谈对物理教材内容进行适当拓展

刘常明

(肥西中学 安徽合肥 231200)

中学物理教材考虑到高中学段的学习内容和难易程度，对许多物理知识进行了简化处理。这是符合人的认知规律的。但是，从实际教学来看，部分简化之后的内容由于许多内容没有涉及，容易让学生产生误解，并形成难以扭转的错误观念，在此时，对教材内容进行适当的拓展就显得十分必要。下面我以变压器为例，谈谈如何对物理教材内容进行拓展。

一、问题的提出

中学物理课本中变压器的原理是这样的：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，所以，尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流。

在实际教学中，变压器的应用都是在交流电的情境下进行的，这样很容易使学生产生错觉，认为变压器只能用于交流电。许多学生由此形成难以扭转的思维定式。如何改变这种状况呢？

二、解决的方案

1.理论指导

要想防止学生对变压器产生错误认识，首先要从变压器的工作原理对学生进行指导。

变压器副线圈两端电压的大小变化情况其实可以根据法拉第定律进行分析。当变压器输入端通过大小变化、方向不变的直流电时，在铁芯中会产生方向不变、大小变化的磁场，在线圈内部将产生变化的磁通量，因此变压器输出端也有电压产生。这一点必须要向学生强调。

值得注意的是，我们给学生的理论指导，要基于学生原有的知识基础，不能过于拔高，过于拔高的理论指导势必会造成学生一头雾水、难以理解，反而使学生更加糊涂。

2.实例展示

例1 当在变压器原线圈两端输入锯齿波直流电(如图1)时，那么其输出端电压如何呢？

图1

图2

图3

图4

由此可见，变压器可以把直流变成交流。那么，变压器能否把交流变成直流呢？

例2 在变压器原线圈两端输入如图5所示的交流电。

图5

图6

图7

图8

综上所述，变压器既可把交流变成直流，同样又可以把直流变成交流。

三、总结

教育的最终目的，是让学生掌握正确的知识，形成正确的观念。我们可以对知识进行简化，因为这样做能够帮助学生更加快捷地掌握，同时我们也要防止因简化而让学生形成错误认识。必要时，教师必须对教材内容进行拓展，以恰到好处的理论指导和实例分析，促使学生真正理解知识的内涵，从而提高了学生理解问题和探究问题的能力。