人教版（2019）物理选择性必修2 (教案)交变电流的描述

人教版（2019）物理选择性必修2(教案)交变电流的描述学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：人教版（2019）物理选择性必修2《交变电流的描述》

2.教学年级和班级：高中二年级理科班

3.授课时间：第5学时，具体上课时间由学校安排

4.教学时数：45分钟或1课时核心素养目标1.让学生掌握交变电流的基本概念、特点及描述方法，培养科学思维能力。

2.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高实践操作技能。

3.通过对交变电流的学习，使学生理解电能在现代社会中的应用，增强社会责任感和创新意识。

4.培养学生合作学习、探究学习的能力，提高沟通交流及团队协作素养。重点难点及解决办法1.重点：交变电流的描述，包括周期、频率、峰值、有效值等概念的理解。

解决办法：通过图示和实际操作，结合生活中的实例，让学生直观感受交变电流的变化，加深对概念的理解。

2.难点：交变电流相位差的理解及运用。

突破策略：设计互动教学环节，让学生分组讨论，通过动画或实验展示相位差的变化，引导学生运用所学知识解决实际问题。

3.难点：交流电功率的计算及交、直流电的对比。

解决办法：结合课本例题，逐步引导学生掌握交流电功率的计算方法，并通过对比分析，明确交、直流电的异同。

4.难点：交变电流在实际电路中的应用。

突破策略：结合实际案例，如家庭电路、电动机等，让学生了解交变电流在实际电路中的应用，提高学生的实践操作能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解交变电流的基本概念和特点，使学生易于理解。

2.讨论法：组织学生分组讨论交变电流的实际应用和电路分析，激发学生的思考和探究兴趣。

3.实验法：设计交变电流实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，增强对知识点的直观感受。

教学手段：

1.多媒体教学：利用PPT、视频等展示交变电流的波形、相位差等抽象概念，提高教学直观性。

2.教学软件：运用模拟电路软件，让学生在线模拟搭建交变电流电路，提高实践操作能力。

3.网络资源：引导学生利用网络资源查阅相关资料，拓宽知识面，增强自主学习能力。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

创设情境：通过展示生活中常见的交变电流应用实例，如电风扇、洗衣机等，引发学生对交变电流的好奇心。提出问题：为什么我们生活中使用的是交变电流而不是直流电？交变电流有什么优势？

2.讲授新课（15分钟）

（1）基本概念及特点（5分钟）

-介绍交变电流的定义、周期、频率、峰值等概念。

-分析交变电流与直流电的区别及交变电流的优势。

（2）交变电流的描述方法（5分钟）

-讲解相位差、有效值等描述交变电流的参数。

-通过图示和实例，让学生直观理解交变电流的描述方法。

（3）交变电流功率计算（5分钟）

-讲解交变电流功率的计算方法。

-结合实际案例，让学生掌握交变电流功率的计算。

3.巩固练习（10分钟）

（1）课堂提问（5分钟）

-提问学生关于交变电流的基本概念、描述方法及功率计算等问题，检查学生对新知识的掌握程度。

（2）分组讨论（5分钟）

-将学生分组，针对交变电流在实际应用中的问题进行讨论，如电动机的工作原理等。

-每组汇报讨论成果，教师点评并给予指导。

4.创新教学（5分钟）

（1）实验演示（2分钟）

-演示交变电流的实验，让学生观察实验现象，加深对知识点的理解。

（2）模拟电路搭建（3分钟）

-引导学生利用模拟电路软件，在线搭建交变电流电路，提高实践操作能力。

5.课堂小结（5分钟）

总结本节课所学内容，强调交变电流的基本概念、描述方法、功率计算等重难点。

6.课后作业（3分钟）

布置课后作业，巩固学生对交变电流知识的掌握。

总用时：45分钟

教学双边互动：在课堂提问、分组讨论、实验演示等环节，教师与学生进行互动，引导学生主动探究、积极思考，提高学生的核心素养能力。同时，注重学生的实践操作，培养学生的实践能力和创新能力。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《电磁学原理与应用》中关于交变电流的产生、传输与分配的章节。

-《电气工程基础》中关于交流电机原理及其应用的章节。

-《生活中的物理》中关于交变电流在家庭电器中的应用实例。

2.课后自主学习和探究：

-研究交变电流的发电原理，了解不同类型的发电站是如何产生交变电流的。

-探究交变电流在传输过程中的损耗，以及如何提高传输效率。

-调查生活中交变电流的应用，分析其优缺点，并提出改进措施。

-学习交流电机的原理，尝试制作简单的电动机模型，理解交变电流在动力传输中的作用。

-研究电力系统中交变电流的相位控制技术，了解其在电力调节中的应用。典型例题讲解例题1：

题目：已知正弦交流电的峰值电压为10V，求其有效值。

解答：有效值U=峰值电压/√2=10V/√2≈7.07V

例题2：

题目：一个电阻为10Ω的负载接在峰值电压为20V的交流电源上，求该负载上的功率。

解答：有效值U=峰值电压/√2=20V/√2≈14.14V

功率P=U²/R=(14.14V)²/10Ω≈20W

例题3：

题目：一个交流电的周期为0.02s，求其频率。

解答：频率f=1/周期T=1/0.02s=50Hz

例题4：

题目：两个同频率的正弦交流电压分别为U1=10sin(ωt)和U2=10sin(ωt-π/2)，求它们的相位差。

解答：由于U2的相位为ωt-π/2，与U1的相位ωt相差π/2，因此它们的相位差为π/2。

例题5：

题目：一个电容器C=2μF接在峰值电压为50V的交流电源上，求电容器的电流峰值。

解答：电流峰值I=峰值电压/Xc（电容抗）

电容抗Xc=1/(ωC)=1/(2πfC)=1/(2π*50Hz*2μF)≈5.31Ω

电流峰值I=50V/5.31Ω≈9.45A

补充说明：

1.以上例题均为典型的基础计算题，旨在帮助学生掌握交变电流的基本概念和计算方法。

2.例题1和例题2涉及有效值的计算，是交变电流计算中的基础内容。

3.例题3考察学生对周期和频率之间关系的理解。

4.例题4通过相位差的计算，让学生理解交流电波形之间的关系。

5.例题5引入了电容抗的概念，帮助学生理解电容器在交流电路中的作用。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的注意力、提问回答的积极性以及参与实验操作的态度，评价学生对交变电流知识的掌握程度和学习兴趣。

2.小组讨论成果展示：评价学生在分组讨论中的表现，包括观点的提出、讨论的深度以及成果的展示，以此考察学生的合作能力和交流表达能力。

3.随堂测试：设计包含选择题、计算题和简答题的随堂测试，测试学生的基础知识掌握情况，以及对交变电流计算、分析等应用能力的运用。

4.课后作业：通过课后作业的完成情况，评价学生对课堂所学知识的巩固程度，以及解决问题的能力。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂、讨论、测试和作业中的表现，给予及时的反馈和指导，指出学生的不足之处，鼓励优秀表现，帮助学生不断提高。

具体评价与反馈内容：

1.课堂表现：学生对交变电流的基本概念、描述方法等能积极提问，课堂气氛活跃，表明学生对新知识有较高的兴趣和求知欲。

2.小组讨论成果展示：学生在讨论中能提出有见地的观点，成果展示清晰，表明学生具备一定的合作探究能力。

3.随堂测试：测试结果显示，大部分学生对交变电流的基础知识掌握较好，但在计算题和简答题上仍有部分学生