高中物理-优质课交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思

《交变电流》教学设计：【教学目标】知识与技能1、理解什么是交变电流2.了解交变电流的产生原理；3.掌握交变电流的变化规律；过程与方法1.掌握研究物理问题的方法；2.培养学生的观察能力、分析问题能力和小组合作能力；情感态度与价值观培养学生将理论应用与实际的能力。【教学重点】交变电流产生原理和变化规律。【教学难点】交变电流的变化规律。【教学过程】【知识回顾】1、恒定电流有什么特点？2、法拉第电磁感应定律的内容？3、导体切割磁感线时的感应电动势和方向？一、课堂导入：首先来观察演示实验。演示：手摇发电机给两发不同解法的两个发光二极管供电，出现交替发光现象。（提前将电路图在黑板上画好）学生思考原因。老师总结：电流的方向在变化，引出交变电流的定义学生：举例说明哪里用到的是交流电，对比直流电完成例题一师：交流电的应用广泛，那如何产生？二、交变电流的产生问题：为什么发电机能产生交变电流呢？基本结构：磁场、线圈产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。转化成侧面图标出导体棒切割磁感线的方向（用实物演示）问题1:当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?师生：AB、CD导体切割磁感线问题2：判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。师生：学生伸出右手，找出方向问题3：判断从甲转到丙电流方向变吗？从丙转到甲？师生：发生了变化问题4：分析线圈由甲转到乙，有乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况？师生：看有效速度的大小问题5:从E经负载流向F的电流记为正，在电流—时间图中画出甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的关系，大致画出i—t图线。师生猜想：可能是正弦函数，或者锯齿形图像问：观察四个图，有两个位置很特殊，只要到这个位置，电流等于零，方向变化。师：所以这个位置非常特别，我们也给它一个特别的名称。这个位置我们物理上叫做中性面。总结中性面的特点。学生完成例题二。三、交变电流的变化规律师：交变电流倒地满足什么样的规律？现在设矩形线框ABCD从中性面开始转动，角速度是ω，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B，经过时间t，思考：（1）线框与中性面的夹角是多少？板书时注意强调：从中性面开始计时θ=ωt（2）AB边的速度多大？π-θ（3）AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？v=ωL2/2（4）AB边中的感应电动势多大？e=½BL1L2ωsinωt（5）线框中的感应电动势多大？e=BL1L2ωsinωte=NBL1L2ωsinωt（6）若为N匝线圈，则线圈中的感应电动势多大？电动势的最大值表达式为？e=NBL1L2ωsinωt总结：1、线圈在磁场中运动时产生感应电动势随时间的变化规律e=Em=2、感应电流随时间的变化规律：i=u=四、常见交流电的种类出示几种交流电的图像，说明交流电不都是正弦交流电。五、课堂小结交变电流。主要认识了正弦式交变电流的产生过程和规律学情分析本班学生对恒定电流有一定的基础，但是对交流的认识还只是局限于生活中的常见电器，比较肤浅，对两种电流的区别不明确，本节采用演示实验和小组讨论，以便深刻记忆。对与交变电流的产生及变化规律，用手摇发电机来说明，涉及到了两条边切割磁感线，需要讨论两条边所产生电动势的大小和方向，问题较复杂，所以在这一环节的设计上，我借助模型，把复杂的问题处理成若干个小问题，逐步解决，这样设计，降低了教学的坡度，使学生能真正的自主探究，成为学习的主角。效果分析学生反映还是有点慢，对于前面的知识掌握不够牢固，女生相对比男生更不活跃，整体课堂设计还算衔接，但是感觉衔接语不是很和谐，可能是因为理科生的原因，文学素养不够扎实。教材分析交变电流是前一章电磁感应的具体应用，是恒定电流的一个延伸。交变电流是生活和生产中最常见的电流，交变电流的产生和变化规律是本章的重点，是变压器和远距离输电的基础，具有承上启下的作用。5.1交变电流【学习目标】1．认识交变电流2、理解交变电流的产生原理3、掌握交变电流的变化规律【重点与难点】重点：交变电流的产生过程和变化规律难点：交变电流的变化规律【知识回顾】1、恒定电流有什么特点？2、法拉第电磁感应定律的内容？3、楞次定律的内容？4、导体切割磁感线时的感应电动势？【新课教学】知识点一、交变电流交变电流（AC）：直流电流（DC）：【例1】下列表示交变电流的有（）知识点二、交变电流的产生过程（1）立体图（2）侧面图标出导体棒切割磁感线的方向（3）过程分析问题1:当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?问题2：判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。问题3：判断从甲转到乙电流方向变吗？从乙转到丙呢？从丙转到丁？丁到甲？问题4：分析线圈由甲转到乙，有乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况？4）中性面：①定义：线圈平面与磁感线垂直的位置叫。②特点：（1）位置：与垂直；（2）穿过线圈的磁通量Φ最；（3）电动势e及电流i均为；（4）线圈每经过中性面一次，交流电方向改变。【例2】一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时()A、线圈平面与磁感线方向平行B、通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值D．线圈中的电动势达到最大值iiiii知识点三、交变电流的变化规律iiiiiiiiiiii一矩形线框ABCD，其中AB、CD宽L1，AD、BC长L2，在一磁感应强度为B的匀强磁场中从中性面开始转动，已知角速度是ω．则经过时间t，iiiiiiiiiiiiii（1）线圈与中性面的夹角是多少？iiiiiii(E)(D)(E)(D)（3）AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？iiiiiii（4）AB边中的感应电动势多大？iiiiiii（5）线圈中的感应电动势多大？若为N匝线圈呢？总结：1、线圈在磁场中运动时产生感应电动势随时间的变化规律e=Em=2、感应电流随时间的变化规律：i=u=【当堂检测】1、如下图所示，能够产生交变电流的情况是()【例3】一矩形线圈，面积是0.01m2，共200匝，线圈电阻不计，外接电阻R=1Ω，线圈在磁感应强度B=1/πT的匀强磁场中以ω=πrad/s的转速绕垂直于磁场的轴匀速转动，如图所示.若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势峰值是多少？写出其瞬时值表达式;（2）线圈中感应电流的峰值是多少？写出其瞬时值表达式;（3）外电路R两端电压的峰值是多少？写出其瞬时值表达式.【课后反思】【练习】1．交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=Emsinωt，如果转子的转速n提高1倍，其他条件不变，则电动势的变化规律将变化为t/Si/A020.2-20.40.6A.e=Emsin2ωtB.e=2Emsin2ωtC.e=2Emsin4t/Si/A020.2-20.40.62．如图是一个正弦交变电流的i—t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为-----------A3．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦交变电流，若保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速各增加1倍，则电流的变化规律为________．4．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时产生的交变电动势为，则下列说法正确的是（）A．时，线圈平面位于中性面B．时，穿过线圈的磁通量最大C．时，导线切割磁感线的有效速度最大D．时，电动势有最大值5．两电路中的电流分别为下图中（a）、（b）所示，则（）A．（a）是交变电流，（b）不是B．（a）和（b）都是交变电流C．（a）和（b）都不是交变电流D．（a）和（b）都不是交变电流6．正弦交变电动势的最大值出现在（）A．线因经过中性面时B．穿过线圈的磁通量为零时C．穿过线圈的磁通量变化最快时D．线圈边框的速度与磁感线垂直时课后反思感觉没有我预想的好，可能是因为不是自己的学生，有点陌生感，发挥的不是很好，但是感觉还是按照我设计的思路，学生相对来说已经预习的很好了。特别是九组，成员活跃，参与度高。经过本节课，应该大多数同学都能很好的掌握电磁感应的这一应用，并且把法拉第电磁感应定律很好的巩固，为以后变压器的学习打下基础。课后小结稍有仓促，板书有点拥挤。课标分析这一章讲述的交变电流知识，是前面学过的电和磁的知识的发展和应用，并且与生产生活有着密切的关系。但在高中阶段，限于时间和知识基础，只讲解最必要的基本知识，即初步介绍交变电流的产生、性质和特点，它的传输和应用。

教材在编写时注重学生的自主学习和探究性学习。例如，关于交变电流的产生，教材并没有直接给出线圈在各个位置时电流的方向，而是以问题的方式引导学生自己分析，从而对交变电流的方向变化有所了解。在“变压器"一节设置了一个探究性实验，让学生对“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”先有所猜想和实验验证，然后再通过理论分析得出结论。

与直流相比，交变电流有许多优点。教材除了在有关各节分别讲述之外