人教版高二物理选修2-1：4.1交变电流的产生和描述2

交变电流教学设计 教学目标 1.了解交变电流和直流的概念，通过系统反思和迁移应用培养物理观念； 2.通过建构发电机模型和线圈平面转动模型，分析转动一周中电动势和电流方向的变化， 培养学生基于证据和逻辑对问题作出合理解释，使其具有准确表述问题的意愿和能力。 3.知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。培养学生在观察、实验的基础上通过科学推理和科学论证等得到结论的科学思维。 4.通过发电机的介绍，使学生了解交流电对第二次工业革命的贡献，同时增加联系生活的风力发电机和逆变器知识，达到培养学生科学态度和责任感的目的。 教学重点 交变电流的产生和变化规律 教学难点 正弦交变电流的变化规律 课型 新授课 教学方法 讲授法、演示法、实验法、任务驱动法、导学法 教学工具 微电流传感器、电流传感器、电压传感器、条形磁铁、单匝线圈、自制旋转电枢发电机模型、自制旋转磁极发电机模型、自制简易逆变器、自制风力发电机 教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 引 入 新 课 通过两张有电和停电时都市夜景照片的对比，形成强烈反差，强调电对于生活的重要性，从而引出本章的研究内容。 引起学生对本章内容的学习兴趣，清楚学习目的。 培养学生研究物理的好奇心和求知欲。 一 般 交 流 电 产 生 一 般 交 流 电 产 生 任务一：定义交流电 通过电压传感器观察经过学生电源降压降频后的220v交流电的u-t图像，与直流电对比归纳出交变电流的定义 利用滑动变阻器改变直流电电流大小，通过观察i-t图像引导学生辨析直流和交流的根本区别 任务二：交变电流的产生 用微电流传感器观察线圈靠近远离条形磁铁的交变感应电流图像，提问学生①为什么电流方向发生改变？②还有哪些方式可以产生交变电流？ 无论哪种方式产生的交流电都很小，而且还很不稳定，这样的电流很难被利用，如何解决？我们发现旋转线圈的方式可以解决以上问题，通过蒸汽轮机带动线圈高速匀速转动，既增强了电流，又改善了稳定性。 学生通过比较总结出： 大小和方向随时间做周期性变化的电流称为交流电。 由于电源是干电池，学生很容易回答出这是电流大小改变，方向不变的直流电。 学生回答： ①线圈切割磁感线的方向改变或穿过线圈的磁通量由增加变为减小；②移动条形磁铁、垂直磁场方向移动线圈、旋转线圈等等