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教案新人教版选修3-2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）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教案新人教版选修3-2课程基本信息1.课程名称：第五章交变电流2描述交变电流的物理量

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2024-2025学年第二学期，第10周星期二上午第1节

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.理解交变电流的基本概念。

2.学习描述交变电流的物理量：峰值、有效值、频率、周期。

3.掌握交变电流的波形图及其物理意义。

教学步骤：

1.引入新课（5分钟）

a.通过复习第四章的内容，引导学生进入交变电流的学习。

b.提问：交变电流与直流电有何区别？

2.理论讲解（15分钟）

a.讲解交变电流的定义及其特点。

b.介绍描述交变电流的物理量：峰值、有效值、频率、周期。

c.解释交变电流波形图的物理意义。

3.案例分析（10分钟）

a.分析实际生活中的交变电流实例，如家庭用电、发电机输出电流等。

b.结合波形图，让学生了解各物理量的具体应用。

4.课堂实践（10分钟）

a.学生分组进行实验，测量交变电流的峰值、有效值等物理量。

b.教师巡回指导，解答学生疑问。

5.总结与作业布置（5分钟）

a.对本节课内容进行总结，强调交变电流物理量的重要性。

b.布置作业：完成课本第5章第2节课后练习题。

教学目标：

1.让学生掌握交变电流的基本概念。

2.使学生能够运用描述交变电流的物理量分析实际问题。

3.培养学生的动手实践能力和团队协作精神。教学目标分析本章节旨在培养学生物理核心素养，通过交变电流物理量的学习，实现以下目标：首先，深化学生对交变电流概念的理解，提高学生运用物理知识分析实际电路的能力。其次，通过交变电流物理量的探究，培养学生科学思维和问题解决能力，使学生能够运用物理原理对实际问题进行定量分析。再次，强化学生的实验操作技能，锻炼学生动手实践能力，提高实验数据的观察、处理和分析能力。最后，结合团队合作进行实验探究，培养学生的团队合作意识和沟通能力，使学生在合作中相互学习、共同成长。本章节教学目标与新课标要求相契合，注重知识、能力与素养的有机融合，旨在为学生终身发展奠定坚实基础。重点难点及解决办法重点：

1.交变电流物理量的定义及其计算方法。

2.交变电流波形图的理解与分析。

难点：

1.峰值、有效值的区别与联系。

2.交变电流实验操作中的数据准确读取与处理。

解决办法与突破策略：

1.对于重点内容的掌握，通过以下方法：

a.课堂讲解结合实际电路图，使学生直观理解交变电流物理量的含义。

b.通过例题演示，让学生学会物理量的计算方法。

c.设计互动环节，鼓励学生提问，及时解答学生疑问。

2.针对难点内容的突破，采取以下策略：

a.通过对比分析法，讲解峰值与有效值之间的关系，结合实际应用场景加深理解。

b.在实验操作前，详细讲解实验步骤和注意事项，确保学生能够准确读取数据。

c.引导学生掌握数据处理方法，如使用平均值、标准差等统计方法，提高实验结果的准确性。

d.组织小组讨论，让学生在合作中发现问题、解决问题，提高分析能力。教学资源1.硬件资源：

-交变电流演示装置

-多功能交变电流实验箱

-电压表、电流表等测量仪器

-计算器

-投影仪

2.软件资源：

-课本及教师教学用书

-交变电流教学PPT

-交变电流教学视频

-课后练习题及答案解析

3.课程平台：

-学校物理实验室

-课堂互动教学平台

4.信息化资源：

-电子教案

-在线课程资源（教学视频、动画、虚拟实验等）

5.教学手段：

-讲授法

-案例分析法

-实验探究法

-小组讨论法

-互动提问法

-课后作业布置与批改

-学习成果展示与评价教学流程1.导入新课（用时5分钟）

本节课的导入从学生的生活经验出发，通过提问方式引导学生思考日常生活中的交变电流现象，如家中使用的电器、手机充电器等。接着，简要回顾第四章所学直流电的知识，对比交变电流与直流电的区别，激发学生对新课的兴趣。在此基础上，明确本节课的学习目标：掌握描述交变电流的物理量及其应用。

2.新课讲授（用时15分钟）

（1）讲解交变电流的基本概念，通过交变电流演示装置，让学生直观地观察交变电流的变化，引导学生理解交变电流的定义及其特点。

（2）介绍描述交变电流的物理量：峰值、有效值、频率、周期。结合课本实例，详细讲解各物理量的计算方法和物理意义。

（3）分析交变电流波形图，让学生通过观察波形图，理解各物理量之间的关系，并学会如何从波形图中读取信息。

3.实践活动（用时15分钟）

（1）学生分组进行实验，测量交变电流的峰值、有效值等物理量，实际操作中加深对物理量的理解。

（2）引导学生注意实验操作中的细节，如仪器的使用、数据的读取和处理，提高实验结果的准确性。

（3）实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，确保学生能够顺利完成实验。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

（1）针对实验结果，小组内展开讨论，分析实验数据，探讨交变电流物理量之间的关系。

（2）举例回答以下问题：

a.峰值和有效值在实际应用中有何区别和联系？

b.如何从交变电流波形图中获取频率和周期？

c.生活中常见的交变电流电器，其峰值、有效值等物理量是如何影响的？

（3）小组代表汇报讨论成果，其他小组给予评价和建议。

5.总结回顾（用时5分钟）

本节课通过导入新课、新课讲授、实践活动、小组讨论等环节，让学生掌握了描述交变电流的物理量及其应用。在总结回顾环节，强调交变电流物理量在实际生活中的重要性，激发学生学习物理的兴趣。同时，布置课后作业，让学生巩固所学知识，为下一节课的学习打下基础。

总用时：45分钟知识点梳理1.交变电流的基本概念

-交变电流的定义：电流方向随时间发生周期性变化的电流。

-交变电流的特点：电流大小和方向随时间变化，可以用正弦函数描述。

-交变电流与直流电的区别：方向、大小、稳定性。

2.描述交变电流的物理量

-峰值（最大值）：交变电流或电压在一个周期内的最大值。

-有效值（均方根值）：交变电流或电压在一个周期内产生的热效应与直流电相同的值。

-频率：交变电流或电压每秒变化的周期数，单位为赫兹（Hz）。

-周期：交变电流或电压完成一个完整变化所需的时间，单位为秒（s）。

3.交变电流的波形图

-波形图的绘制：以时间为横轴，电流或电压为纵轴。

-波形图的特点：正弦波、锯齿波、方波等。

-波形图的应用：分析交变电流的物理量，如峰值、有效值、频率、周期等。

4.交变电流的测量

-电压表和电流表的正确使用：注意量程、精度和测量方法。

-实验步骤：连接电路、调节仪器、读取数据、数据处理。

-数据处理：计算峰值、有效值、频率、周期等物理量。

5.交变电流的应用

-家庭电路：交流电供应，电压为220V，频率为50Hz。

-发电机：产生交变电流，供应给电网。

-变压器：改变交变电流的电压，实现电压的升降。

-电动机：利用交变电流产生磁场，实现机械运动。

6.交变电流与直流电的对比

-传输损耗：交变电流高压传输，降低损耗。

-变压和调节：交变电流易于变压和调节，适应不同设备需求。

-充电设备：直流电用于充电设备，如手机、电动汽车等。

7.交变电流实验注意事项

-实验安全：注意触电、短路等危险。

-仪器保护：正确使用仪器，避免损坏。

-数据准确性：多次测量，提高数据准确性。课堂1.课堂评价：

-通过课堂提问，了解学生对交变电流物理量的定义、计算方法和应用的理解程度。针对学生的回答，发现学生对知识点的掌握情况，并及时给予指导和解答。

-观察学生在实验操作过程中的表现，如仪器使用、数据读取和处理等，评估学生的动手实践能力和实验技能。

-设计课堂小测验，测试学生对交变电流物理量的掌握程度，以及运用物理知识解决实际问题的能力。

-课堂评价过程中，关注学生的参与度、积极性和合作精神，鼓励学生提问和发表见解，培养他们的思考能力和表达能力。

2.作业评价：

-对学生的课后作业进行认真批改，关注学生在作业中存在的问题，如计算错误、概念混淆等，及时给予反馈。

-对作业完成情况进行点评，表扬优秀作业，对作业中存在的问题进行详细讲解，帮助学生巩固知识点。

-针对不同学生的作业表现，给予个性化的指导和建议，鼓励学生发挥优势，弥补不足。

-定期对学生的学习进步进行总结，关注学生的成长过程，鼓励学生持续努力，提高物理学科素养。重点题型整理1.计算交变电流的峰值和有效值

题型1：已知正弦交变电流的峰值Im，求其有效值I。

答案：I=Im/√2

题型2：已知正弦交变电流的有效值I，求其峰值Im。

答案：Im=I*√2

题型3：已知正弦交变电流的峰值Im和有效值I，求其相位差。

答案：相位差=arctan(Im/I)

2.分析交变电流波形图

题型4：根据给定的交变电流波形图，求其频率、周期和峰值。

答案：频率f=1/周期T，峰值Im=最大纵坐标值

题型5：已知交变电流的频率和峰值，求波形图中的一个完整周期内电流的平均值。

答案：平均值=0（正弦波在一个完整周期内的平均值为0）

3.计算交变电压与电流的有效值

题型6：已知交变电压峰值Um和电流峰值Im，求其有效值U和I。

答案：U=Um/√2，I=Im/√2

题型7：已知交变电压和电流的有效值U和I，求电路的功率因数。

答案：功率因数=cos(相位差)

4.交变电流的功率计算

题型8：已知交变电压有效值U、电流有效值I和功率因数，求电路的有功功率P。

答案：P=U*I*cos(相位差)

题型9：已知交变电压峰值Um、电流峰值Im和相位差，求电路的有功功率P。

答案：P=(Um*Im*cos(相位差))/2

5.变压器的电压和电流关系

题型10：已知变压器的初级电压U1、次级电压U2和初级电流I1，求次级电流I2。

答案：I2=(U1*I1)/U2

题型11：已知变压器的次级电压U2、次级电流I2和效率η，求初级电流I1。

答案：I1=(U2*I2)/(U1*η)

1.计算交变电流的峰值和有效值

-题型1和2：通过峰值和有效值之间的转换关系，让学生掌握两者之间的联系。

-题型3：了解相位差对交变电流峰值和有效值的影响，培养学生的物理思维。

2.分析交变电流波形图

-题型4：通过观察波形图，让学生学会读取频率、周期和峰值等物理量，提高学生的观察能力。

-题型5：计算交变电流在一个完整周期内的平均值，加深学生对交变电流特性的理解。

3.计算交变电压与电流的有效值

-题型6：掌握交变电压和电流的有效值计算方法，了解实际电路中电压和电流的关系。

-题型7：通过计算功率因数，让学生了解电路的能效情况。

4.交变电流的功率计算

-题型8和9：让学生掌握交变电路有功功率的计算方法，了解功率与电压、电流、相位差之间的关系。

5.变压器的电压和电流关系

-题型10和11：通过计算变压器初级和次级的电压、电流关系，让学生掌握变压器的工作原理和应用。教学反思与总结回顾本节课的教学过程，我意识到自己在教学方法、策略和管理方面还有许多需要改进的地方。

在教学方法上，我发现通过引入实际生活中的交变电流现象来激发学生的兴趣是有效的。然而，在讲解交变电流物理量的过程中，我意识到有些学生对于峰值和有效值的区别仍然存在疑问。我意识到我需要用更简单明了的语言来解释这些概念，或者通过一些实际的例子来帮助学生更好地理解。

在策略方面，我发现在小组讨论环节，有些小组的讨论效果并不理想。我意识到我需要更好地引导学生进行讨论，或者提供一些讨论的话题和问题，以激发他们的思考和交流。

在管理方面，我发现在实验操作环节，有些学生对于仪器的使用和数据的读取存在困难。我意识到我需要在实验前更加详细地讲解实验步骤和注意事项，以确保学生能够顺利进行实验。

在教学效果方面，我观察到学生在本节课的学习中取得了明显的进步。他们不仅掌握了交变电流的物理量，还能够在实际电路中应用这些知识。这让我感到非常欣慰。

然而，我也发现了教学中存在的一些问题。首先，我发现有些学生在课堂上的参与度不高，他们可能对所学内容缺乏兴趣。我需要找到一些方法来激发他们的学习兴趣。其次，我发现有些学生在作业中的表现并不理想，他们可能没有充分掌握所学知识。我需要找到一些方法来提高他们的作业质量。

针对这些问题，我提出了一些改进措施和建议。首先，我计划在下节课中引入更多的实际案例和实验，以激发学生的学习兴趣。其次，我计划在作业批改中给予学生更详细的反馈，以帮助他们改进学习效果。最后，我计划在课堂教学中更多地关注学生的学习过程，以更好地指导他们的学习。内容逻辑关系-交变电流的定义：电流方向随时间发生周期性变化的电流。

-交变电流的特点：电流大小和方向随时间变化，可以用正弦函数描述。

-交变电流与直流电的区别：方向、大小、稳定性。

2.描述交