2024-2025学年高中物理 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量（1）教案 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量（1）教案新人教版选修3-2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本节课为人教版选修3-2《物理》第五章“交变电流”的第二节内容，主要讲解描述交变电流的物理量。这一章节是学生对交变电流概念的进一步深化，主要包括交变电流的频率、周期、峰值和有效值等物理量的定义和计算。这些内容是学生理解交流电的基本工具，也是后续学习交流电路、电磁感应等知识的基础。

本节课的内容与生活实际紧密相连，如家庭电路、无线电通信等，使学生在学习的过程中能够更好地理解和应用所学知识。同时，本节课的内容也为学生提供了丰富的实验和探究机会，培养学生的实验技能和科学探究能力。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括科学思维、科学探究和科学态度三个方面。通过学习交变电流的物理量，学生将能够运用科学思维对交变电流进行分析和理解，掌握交变电流的频率、周期、峰值和有效值等物理量的计算方法。同时，学生将通过实验和探究活动，培养科学探究能力，能够运用所学知识解决实际问题。在教学过程中，将注重培养学生的批判性思维和创新意识，激发学生对物理学习的兴趣，培养积极的学习态度和科学精神。三、重点难点及解决办法重点：1.交变电流的频率、周期、峰值和有效值等物理量的定义和计算。2.理解交变电流的物理意义及其在实际应用中的重要性。

难点：1.交变电流物理量的抽象理解及计算方法的掌握。2.将理论知识应用于实际问题，进行交流电路的分析和设计。

解决办法：1.通过生活中的实际例子，帮助学生直观地理解交变电流的物理量及其应用。2.利用实验和模拟工具，让学生亲自动手操作，加深对交变电流物理量的理解和记忆。3.提供丰富的练习题，让学生在实际问题中运用所学知识，提高解决问题的能力。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学目标和学生的特点，我将采用以下教学方法：

（1）讲授法：在讲解交变电流的物理量概念和计算方法时，我将采用讲授法，系统、清晰地传授知识，帮助学生掌握交变电流的基本概念和计算方法。

（2）案例研究法：通过分析生活中常见的交流电实例，让学生了解交变电流的物理量在实际应用中的重要性，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。

（3）实验法：组织学生进行交变电流实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对交变电流物理量的理解和记忆。

（4）讨论法：在课堂上鼓励学生提问、发表见解，组织学生进行小组讨论，培养学生的合作精神和批判性思维。

2.设计具体的教学活动

为了促进学生的参与和互动，我将设计以下教学活动：

（1）导入环节：通过展示生活中常见的交流电实例，如家庭电路、无线电通信等，引发学生的兴趣，导入新课。

（2）知识讲解环节：采用讲授法，系统、清晰地讲解交变电流的物理量概念和计算方法。

（3）实验环节：组织学生进行交变电流实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，加深对交变电流物理量的理解和记忆。

（4）讨论环节：针对实验结果，引导学生进行小组讨论，分析交变电流物理量的应用和实际意义。

（5）练习环节：布置适量的练习题，让学生在实际问题中运用所学知识，提高解决问题的能力。

3.确定教学媒体和资源的使用

为了提高教学效果，我将充分利用现代教育技术手段，采用以下教学媒体和资源：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示交变电流的物理量概念、计算方法和实验现象，增强课堂教学的直观性。

（2）视频：播放与交变电流实验相关的视频，让学生更直观地观察实验过程，提高实验教学的效果。

（3）在线工具：利用在线工具，如交变电流模拟软件，让学生实时观察交变电流的物理量变化，提高学生的学习兴趣和动手能力。

（4）实物模型：展示交变电流相关的实物模型，如交流发电机、变压器等，帮助学生直观地理解交变电流的物理意义。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供交变电流相关的基础PPT、视频和文档，让学生提前预习。

-设计预习问题：提出问题如“交变电流与直流电有何不同？”、“如何计算交变电流的有效值？”以引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过在线平台检查学生的预习笔记和疑问提交情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家自学相关知识，理解交变电流的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和不明白的地方。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问通过在线平台提交给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自学能力和独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台分享资源，监控学生的预习进度。

作用与目的：

-帮助学生提前掌握交变电流的基础知识，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个生活中的实例，如交流电灯泡的闪烁，引出交变电流的概念。

-讲解知识点：详细讲解交变电流的物理量，如频率、周期、峰值和有效值的定义和计算。

-组织课堂活动：进行小组讨论，让学生分析不同交变电流物理量的实际应用。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，对交变电流的物理量进行思考。

-参与课堂活动：学生在小组中分享自己的理解，讨论交变电流的应用。

-提问与讨论：学生针对不明白的地方提出问题，与小组成员讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解交变电流的物理量。

-实践活动法：通过小组讨论，培养学生的实践应用能力。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作能力。

作用与目的：

-确保学生能够理解和应用交变电流的物理量知识。

-培养学生的实践应用能力和团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置相关的作业题目，如计算特定交流电的峰值和有效值。

-提供拓展资源：推荐学生阅读相关的物理书籍，或访问在线物理学习网站。

-反馈作业情况：批改学生的作业，提供反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，巩固课堂学习的知识。

-拓展学习：学生利用推荐的资源，进行更深入的学习和研究。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习成果。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生独立完成作业，自主学习拓展资源。

-反思总结法：学生通过反思总结，提高自我认知。

作用与目的：

-通过作业巩固学生的学习成果，确保学生能够独立应用所学知识。

-通过拓展学习，激发学生的学习兴趣，拓宽知识面。

-通过反思总结，帮助学生提升学习策略，促进自我提升。六、知识点梳理本节课主要围绕交变电流的物理量进行学习和理解。具体知识点如下：

1.交变电流的基本概念：

-交变电流：电流方向和大小随时间变化的电流。

-直流电：电流方向不变，大小稳定的电流。

2.交变电流的物理量：

-频率（f）：单位时间内电流方向的变换次数，单位为赫兹（Hz）。

-周期（T）：电流方向变换一次所需的时间，单位为秒（s）。

-峰值（Em）：交变电流的最大电流值，也称为振幅。

-有效值（E）：交流电的等效直流电值，能使相同功率的电阻产生相同的热量。

3.交变电流的计算方法：

-峰值电流的计算：I_m=Em/√2，其中Em为峰值。

-有效值的计算：I=I_m/√2，其中I_m为峰值电流。

4.交变电流的物理意义：

-频率和周期的关系：f=1/T，即频率和周期互为倒数。

-峰值和有效值的关系：I=I_m/√2，表示有效值是峰值的√2/2倍。

5.交变电流的应用：

-家庭电路：我国家庭电路采用220V的交流电，频率为50Hz。

-无线电通信：无线电通信采用高频交流电，频率范围从几百千赫兹到几十兆赫兹。

6.实验和观测：

-利用示波器观察交变电流的波形，理解交变电流的物理量。

-进行交变电流实验，如使用交流电源和电阻，测量电流和电压的变化。

7.交变电流与直流电的比较：

-直流电电流方向不变，交变电流电流方向变化。

-直流电的电压和电流容易测量，交变电流需要通过特定仪器进行测量。七、作业布置与反馈作业布置：

1.完成教材中的练习题，特别是关于交变电流的物理量计算和应用的题目。

2.设计一个简单的交变电流实验，如制作一个交流电灯泡，观察并记录电流和电压的变化。

3.分析一个生活中的交变电流实例，如家用电器，解释其工作原理和应用的交变电流物理量。

作业反馈：

1.对于练习题，我会仔细批改学生的作业，检查他们的计算方法和答案是否正确。对于错误的地方，我会指出错误的原因，并提供正确的计算方法。例如，学生在计算交变电流的有效值时，可能会忘记除以根号2，我会在批改作业时指出这一点，并提供正确的计算公式。

2.对于实验作业，我会检查学生的实验设计是否合理，实验过程是否规范，实验结果是否准确。如果实验结果与预期不符，我会建议学生重新进行实验，或者提供一些可能的改进方法。例如，如果学生在制作交流电灯泡时发现灯泡没有点亮，我会建议他们检查电路连接是否正确，或者尝试使用不同型号的灯泡。

3.对于生活中的实例分析，我会评价学生的分析是否全面，是否准确地应用了交变电流的物理量。如果学生的分析存在遗漏或者错误，我会指出问题所在，并提供正确的分析方法。例如，如果学生在分析家用电器时没有提到频率这个物理量，我会提醒他们频率是交流电的一个重要特征，并要求他们在分析中加入频率这个因素。八、典型例题讲解例题1：

题目：一个交流电的峰值为5A，频率为50Hz，求该交流电的有效值。

答案：该交流电的有效值E=I_m/√2=5A/√2=5A/1.414≈3.53A。

例题2：

题目：一个交流电的周期为0.2s，求该交流电的频率。

答案：该交流电的频率f=1/T=1/0.2s=5Hz。

例题3：

题目：一个交流电的有效值为3A，求该交流电的峰值。

答案：该交流电的峰值I_m=E*√2=3A*√2≈4.47A。

例题4：

题目：一个交流电的频率为60Hz，求该交流电的周期。

答案：该交流电的周期T=1/f=1/60Hz≈0.0167s。

例题5：

题目：一个交流电的峰值为10A，求该交流电的电流值，当电流为峰值的1/4时。

答案：该交流电的电流值I=I_m/4=10A/4=2.5A。

补充说明：

1.在解答例题1时，我们使用了有效值和峰值之间的关系式E=I_m/√2，其中E为有效值，I_m为峰值。这个关系式可以帮助我们计算出交流电的有效值，以便于我们更方便地使用交流电。

2.在解答例题2时，我们使用了频率和周期的关系式f=1/T，其中f为频率，T为周期。这个关系式可以帮助我们计算出交流电的频率，以便于我们更准确地了解交流电的特性。

3.在解答例题3时，我们使用了有效值和峰值之间的关系式E=I_m/