人教版（2019）选择性必修第二册 3.1 交变电流 教学设计

人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流教学设计科目授课时间节次--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）人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流教学设计课程基本信息1.课程名称：人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2023年10月20日

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.理解交变电流的基本概念和特性，培养科学思维和物理观念。

2.通过实验和观察，提高学生的实验操作能力和科学探究精神。

3.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，发展学生的物理学科应用意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

-学生已经学习了直流电的基本概念和性质。

-学生对电路元件如电阻、电感、电容有了初步了解。

-学生具备了一定的实验操作技能，如使用电压表和电流表。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对交变电流这一新概念充满好奇，对探索电磁现象有较高的兴趣。

-学生具备一定的逻辑推理和数学运算能力，能够理解交变电流的数学描述。

-学生的学习风格多样，有的喜欢通过实验探究，有的偏好理论学习，还有的喜欢小组讨论。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-交变电流的概念较为抽象，学生可能难以理解其变化规律。

-交变电流的数学表达式和图形表示可能对学生构成挑战。

-实验过程中，学生可能对实验仪器的操作不够熟练，需要指导。

-学生可能对交变电流在实际生活中的应用缺乏认识，需要通过实例进行引导。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有人教版（2019）选择性必修第二册教材。

2.辅助材料：准备与交变电流相关的动画演示、实际应用案例的文档。

3.实验器材：准备交变电流演示器、示波器、安全插座、导线等，并检查其安全性。

4.教室布置：设置实验操作区，保证学生安全进行实验，同时预留小组讨论空间。教学流程1.导入新课（5分钟）

-通过提问方式引导学生回顾直流电的基本特性，如电流方向不变等。

-展示直流电和交变电流的对比图，引发学生对交变电流的好奇心。

-提出本节课的学习目标：“了解交变电流的基本概念和特性。”

2.新课讲授（15分钟）

-详细内容1：介绍交变电流的定义，通过动画演示交变电流的变化过程，强调电流方向和大小随时间变化的特性。

-详细内容2：讲解交变电流的周期、频率等基本参数，结合数学表达式（如正弦波交流电的表达式）进行分析，通过示例计算加深理解。

-详细内容3：介绍交变电流在实际生活中的应用，如家庭用电、发电机和变压器的工作原理等，让学生了解交变电流的重要性。

3.实践活动（10分钟）

-详细内容1：分组进行交变电流的实验演示，观察示波器上的波形图，并记录实验数据。

-详细内容2：使用交变电流演示器，让学生亲自操作，观察不同频率下的电流变化，体验交变电流的实际情况。

-详细内容3：引导学生通过改变电路元件（如电阻、电感、电容）的连接方式，探究交变电流电路的特性。

4.学生小组讨论（10分钟）

-方面1：讨论交变电流与直流电的区别和联系，举例回答如“交变电流的方向会随时间改变，而直流电的方向是固定的。”

-方面2：探讨交变电流在家庭电路中的应用，举例回答如“家庭电路中的电源插头提供的是交变电流，它通过变压器转换为适合家电使用的电压。”

-方面3：分析交变电流在工业生产中的重要性，举例回答如“交变电流是许多工业设备如电动机、发电机等运行的基础。”

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课的重点内容，如交变电流的定义、特性、应用等，强调周期、频率等参数的重要性。

-通过提问方式检查学生对交变电流的理解程度，如“什么是交变电流的频率？”

-指出本节课的难点，如交变电流的数学表达式的理解，并鼓励学生在课后进一步学习。

（总用时：45分钟）学生学习效果学生学习效果显著，具体体现在以下几个方面：

1.学生能够准确描述交变电流的基本概念，理解其与直流电的区别，掌握了交变电流的周期、频率等关键参数，并能将这些概念与实际应用相结合。

2.学生通过实验操作，能够观察和记录交变电流的波形图，对交变电流的变化规律有了直观的认识，提高了实验操作技能和数据分析能力。

3.学生能够运用所学知识，分析和解释交变电流在实际生活中的应用，如家庭电路、工业生产中的电动机和发电机等，增强了对物理知识的应用意识。

4.学生在小组讨论中，能够积极参与，提出自己的见解，与同伴交流交变电流的相关知识，提高了合作学习和交流表达能力。

5.学生能够理解交变电流的数学表达式，并能够进行简单的计算，如根据给定的交变电流表达式计算其最大值、有效值等，加深了对数学工具在物理中的应用理解。

6.学生在总结回顾环节，能够主动回顾和复述本节课的重点内容，表明他们对交变电流的基本概念和特性有了扎实的掌握。

7.学生在课后反馈中，表示对交变电流的兴趣有所提高，他们能够将课堂上学到的知识延伸到课外，通过自主学习进一步探索相关内容。

8.学生在学习过程中，逐渐形成了科学探究的思维方式，能够提出问题、设计实验、收集数据、分析结果，并形成结论，这有助于培养他们的科学素养。

9.学生在学习交变电流的过程中，克服了对抽象物理概念的理解困难，通过不断的实践和讨论，提高了自己的解决问题的能力。

10.学生在学习后的评价中，普遍表示对物理学科有了更深的认识，对未来的学习充满信心，这表明教学目标得到了有效的实现。课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课中，我们学习了交变电流的基本概念、特性以及其在实际生活中的应用。通过动画演示、实验操作和小组讨论，学生对交变电流有了直观和深入的理解。以下是本节课的主要学习内容回顾：

1.交变电流的定义：电流的大小和方向随时间做周期性变化。

2.交变电流的特性：周期、频率、最大值、有效值等。

3.交变电流的数学描述：正弦波交流电的表达式。

4.交变电流的应用：家庭电路、电动机、发电机等。

当堂检测：

为了检验学生对本节课内容的掌握情况，以下是一些检测题目，请学生在纸上完成并提交。

一、选择题（每题2分，共10分）

1.以下哪个选项描述的是交变电流的特性？

A.电流大小不变，方向改变

B.电流大小和方向都随时间变化

C.电流大小改变，方向不变

D.电流大小和方向都不变

2.交变电流的频率是指什么？

A.电流变化一次所需的时间

B.电流变化一周所需的时间

C.单位时间内电流变化的次数

D.单位时间内电流的大小

3.以下哪个设备使用的是交变电流？

A.电池

B.发电机

C.电阻器

D.电容器

4.交变电流的有效值是指什么？

A.电流的最大值

B.电流的平均值

C.产生同样热效应的直流电的电流值

D.电流的最小值

5.在家庭电路中，我们使用的电压是多少伏特？（假设地区标准）

A.110V

B.220V

C.380V

D.500V

二、填空题（每题3分，共15分）

1.交变电流的周期是指______。

2.交变电流的频率是指______。

3.正弦波交流电的表达式为______。

4.家庭电路中的电源插头提供的是______电流。

5.交变电流的______值是产生同样热效应的直流电的电流值。

三、解答题（每题10分，共20分）

1.请简述交变电流与直流电的主要区别。

2.请根据以下交变电流的表达式，计算其最大值和有效值：i=10sin(100πt)A。

检测结束后，教师将收集学生的答案，进行批改和反馈，以便了解学生对本节课内容的掌握程度，并针对学生的不足之处进行针对性的辅导。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试通过动画演示和实验操作相结合的方式，让学生直观地感受交变电流的变化过程，这种方式有助于提高学生的学习兴趣和参与度。

2.我引入了实际生活中的应用案例，如电动机和发电机的原理，让学生理解交变电流在实际生活中的重要性，增强了学习的实用性和趣味性。

（二）存在主要问题

1.在教学组织中，我发现部分学生在实验操作环节中，由于对实验器材不熟悉，导致操作不够熟练，影响了实验效果。

2.在教学评价方面，我意识到单一的书面检测可能无法全面反映学生的学习情况，需要采用更多元化的评价方式，如口头提问、小组讨论等。

3.在教学方法上，我发现部分学生对交变电流的数学表达式的理解仍有困难，需要更多的讲解和练习来帮助学生掌握。

（三）改进措施

1.为了提高实验操作的效果，我计划在实验课前增加一次实验器材的熟悉环节，让学生提前了解和练习实验操作，确保实验课上能够顺利进行。

2.我将采用多元化的评价方式，结合书面检测、口头提问、小组讨论等多种形式，全面评估学生的学习情况，及时发现和解决问题。

3.针对交变电流数学表达式的教学