3.1交变电流 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

教学设计（1课时） 课题 3.1 交变电流 课型 新授课 1. 教学内容分析 理解交流电的概念、产生过程、熟悉交流电的瞬时值、峰值的物理意义并能够解决相关问题。 2. 学习者分析 对交流电的理解对学生来说是一个难点，本节课是通过实验来增强学生的感性认识，并通过实例分析让学生实现从感性认识到理性认识的过渡. 3. 学习目标确定 物理观念∶知道交流电产生过程、以及交流电的瞬时值的表达式并能够解决相关问题。 科学思维∶通过交变电流瞬时值的推导，体会物理模型建立在物理规律形成中的作用。 科学探究：通过对交变电流产生过程及变化规律的探究，尝试用科学探究及数学分析的方法研究物理问题，认识数学工具在物理学中的应用。 科学态度与责任∶有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。 4. 学习重点难点 1.理解交变电流产生的物理过程，熟悉正弦式交电流各参数的物理意义。 2.交变电流的变化规律及正弦式交变电流瞬时值、峰值的推导过程。 5.学习评价设计 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：（根据课堂教与学的程序安排） 教师活动1 用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点？ 演示： 物理现象：演示手摇式发电机，并按如图所示与二极管连接，注意观察二极管发光情况。 当线框快速转动时，观察到什么现象? 做出总结：电流大小和方向随时间发生周期性变化的电流叫交变电流简称“交流”同时引出直流电、恒定电流的概念，并进行区别。 学生活动1 引导学生思考（波形图为直线、正弦曲线） 学生：二极管交替闪烁 1、 交变电流的定义：电流的 和 ，随 做 变化，这样的电流叫做“交变电流”简称“交流”。 2、直流电的定义： 不随时间变化的电流称为“直流”。 3、 恒定电流的定义： 和 不随时间变化的电流称为“恒定电流”。 图中属于交流电的是 ，属于直流电的是 ，属于恒定电流的是 活动意图说明： 学生讨论，教师借机导入新课. 环节二： 教师活动2 把两个发光颜色不同的发光二极管"并联，注意使两者正、负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端。转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。 将手摇式发电机与定值电阻、电流表串联。 引导学生反思：让线框从如图所示的中性面开始沿逆时针方向转动；引导学生思考以下问题 学生活动2 两个二极管会交替发光 解释：发电机产生的交流电电流方向在不断变化。 （1） 线圈在甲图位置是否有感应电流？ （无） （2） 线圈在乙图位置是否有感应电流？ （有且最大） （3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？（由B→A） 活动意图说明 通过各种情况的实验，让学生认识产生感应电流的情况 环节三： 教的活动3 （1）手摇式发电机快速转动时二极管交替闪烁。 （2）线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 （3）两个特殊位置的各物理量特征。 学的活动3 两个特殊位置的各物理量特征。 名称 中性面 中性面的垂面 位置 线圈平面与磁场垂直 线面平面与磁场平行 磁通量 最大 零 磁通量的变化率 零 最大 感应电动势 零 最大 线圈边框切割磁感线的有效速度 零 最大 感应电流 零 最大 电流方向 改变 不变 活动意图说明 通过对不同位置的认识，理解磁场中相关物理量的变化，通过观测，得到结论：线圈转动一周过程中，感应电流的变化规律。 7.板书设计 理想演示手摇式发电机 手摇式发电机快速转动时二极管交替闪烁。 内容(或定义) 电流大小和方向随时间发生周期性变化的电流叫交变电流简称“交流” 线圈转动一周，感应电流的方向改变两次 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电 8.作业与拓展学习设计 当线圈的匝数为n，从中性面开始转动，感应电动势的瞬时值为 ，峰值为 ，磁通量的瞬时值为 ，峰值为 BS 。 (多选)关于交变电流和直流电的说法中，正确的是(　　) A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化 【答案】BD 9. 特色学习资源分析、技术手段应用说明 运用多