(教学设计)第3章 交变电流 章末综合提升2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)

(教学设计)第3章交变电流章末综合提升2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计思路本节课旨在通过对第三章“交变电流”的复习与综合提升，帮助学生巩固基础知识，提高解题能力，培养科学思维。结合粤教版2019年高中物理选择性必修第二册新教材，课程设计分为以下几个环节：首先回顾交变电流的基本概念、特点及产生原理；然后通过典型例题分析，讲解解题方法和技巧；接着组织课堂讨论，引导学生探讨交变电流在实际生活中的应用；最后进行课堂小结，梳理本节课的重点内容，布置课后作业以巩固所学。整个教学过程注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高教学效果。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：培养学生对交变电流现象的科学认识，提升物理观念的形成；锻炼学生运用物理知识解决实际问题的能力，发展科学思维能力；通过探究活动，增强学生的实验操作能力，培养科学探究精神；同时，通过课堂讨论和合作学习，提高学生的沟通协作能力，形成积极的科学态度和正确的价值观。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生已经学习过直流电的基本概念和电路基本定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等，对电路图的分析和计算有一定的了解。此外，学生对电磁感应的基本原理也有一定的基础。

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颖物理现象通常充满好奇心，对探索电磁现象有较高的兴趣。他们在数学计算和逻辑推理方面具备一定能力，能够接受较为抽象的概念。学生的学习风格多样，有的偏好理论推导，有的喜欢通过实验验证理论。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生可能在理解交变电流的产生原理、交变电流与直流电的区别、以及交变电流的有效值、频率等概念时遇到困难。此外，在解决实际问题时，如计算交变电流电路的功率、分析交变电流的波形图等，可能会感到复杂和困难。对于物理现象的抽象模型建立和数学工具的应用，也可能会构成挑战。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生配备粤教版2019年高中物理选择性必修第二册教材。

2.辅助材料：收集交变电流的示意图、波形图及相关视频资料，用于课堂展示。

3.实验器材：准备实验所需的交流电源、电流表、电压表、电阻等，确保其安全可用。

4.教室布置：设置实验操作区，预留学生分组讨论空间，保证教学活动顺利进行。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过班级微信群发布预习资料，包括交变电流的基础概念和第三章重点知识点的PPT。

设计预习问题：如“交变电流与直流电的区别是什么？”“如何计算交变电流的有效值？”

监控预习进度：通过微信群的互动，了解学生的预习情况，及时解答学生的疑问。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生根据预习要求，阅读相关内容，初步理解交变电流的基本概念。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，尝试用自己的语言解答。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题反馈给老师。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生主动探索，培养独立思考能力。

信息技术手段：利用微信群进行交流，提高预习效率。

作用与目的：

帮助学生提前掌握交变电流的基本概念，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示交变电流在实际生活中的应用，如家庭电路中的交流电，激发学生兴趣。

讲解知识点：详细讲解交变电流的产生、特点、有效值计算等，结合实例进行分析。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨交变电流与直流电的不同点。

解答疑问：针对学生的疑问，提供清晰的解释和指导。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，对交变电流的概念和计算方法进行思考。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，分享自己的理解和疑问。

提问与讨论：勇敢提问，与同学和老师讨论交流。

教学方法/手段/资源：

讲授法：系统地讲解交变电流的相关知识点。

实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中深化理解。

合作学习法：培养团队合作精神和沟通能力。

作用与目的：

强化学生对交变电流知识点的理解，掌握相关技能。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据课堂内容，布置有关交变电流的计算题和应用题。

提供拓展资源：推荐与交变电流相关的科普文章和视频，供学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，针对学生的错误给出具体指导。

学生活动：

完成作业：独立完成作业，巩固课堂所学知识。

拓展学习：利用提供的资源，进一步探索交变电流的更多知识。

反思总结：总结学习过程中的收获和不足，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业，培养自我学习能力。

反思总结法：引导学生进行自我反思，提升学习效果。

作用与目的：

巩固课堂所学，提升学生的实际应用能力。通过拓展学习，激发学生对物理学科的兴趣。六、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.知识掌握方面：

学生能够熟练掌握交变电流的基本概念，如交变电流的产生原理、特点、有效值计算等。通过课堂讲解和实例分析，学生能够理解交变电流与直流电的区别，并能够运用所学知识解决实际问题。

学生能够清晰地描述交变电流的波形图，理解周期、频率等参数的物理意义。通过实验和课堂活动，学生掌握了如何使用电流表和电压表测量交变电流和电压的方法。

2.解题能力方面：

学生在解决交变电流相关的计算题时，能够正确运用公式和定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。在解决应用题时，学生能够将理论知识与实际情境相结合，提出合理的解决方案。

学生在课堂讨论和小组活动中，学会了如何分析问题、提出假设、设计实验和验证理论。这些活动不仅提高了学生的解题能力，还培养了他们的科学探究精神。

3.实验技能方面：

学生在实验操作中，能够熟练使用实验器材，如交流电源、电流表、电压表等，并能够准确读取数据。通过实验，学生加深了对交变电流现象的理解，提高了实验操作能力。

学生能够根据实验结果绘制波形图，分析交变电流的变化规律。在实验报告中，学生能够详细记录实验过程、数据分析和结论，培养了良好的实验记录习惯。

4.思维能力方面：

学生在学习交变电流的过程中，不仅掌握了知识，还学会了如何运用科学思维分析问题。通过解决实际问题，学生的逻辑推理、创新思维和批判性思维能力得到了锻炼。

学生在讨论交变电流在生活中的应用时，能够提出自己的见解，与同学和老师进行有效交流。这种互动促进了学生思维的发展，提高了他们的沟通能力。

5.学习态度方面：

学生对交变电流的学习表现出浓厚的兴趣，积极参与课堂活动，主动探究相关知识。在课后，学生能够按时完成作业，利用拓展资源进行深入学习，表现出良好的学习态度。

学生在反思总结中，能够认识到自己的不足，提出改进措施，体现了他们对学习过程的关注和对学习成果的追求。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课中，我们深入学习了交变电流的基本概念、产生原理、特点以及有效值计算等关键知识点。通过实例分析和实验操作，同学们对交变电流有了更直观的认识，理解了其在实际生活中的广泛应用。以下是本节课的重点内容回顾：

1.交变电流的定义：交变电流是指电流的方向和大小随时间周期性变化的电流。

2.交变电流的产生：通过交流发电机产生，利用电磁感应原理。

3.交变电流的特点：具有周期性、频率、峰值和有效值等参数。

4.有效值计算：交变电流的有效值是其峰值除以根号2，代表交变电流产生的热效应与直流电相当。

当堂检测：

为了检验同学们对本节课内容的掌握程度，下面进行当堂检测，请同学们认真完成以下题目：

一、选择题：

1.下列关于交变电流的描述，正确的是（）

A.交变电流的方向和大小都不随时间变化

B.交变电流的方向和大小都随时间周期性变化

C.交变电流的方向随时间变化，大小不变

D.交变电流的大小随时间变化，方向不变

2.交变电流的有效值是指（）

A.交变电流的最大值

B.交变电流的平均值

C.交变电流产生的热效应与直流电相当时的直流电值

D.交变电流的瞬时值

二、填空题：

1.交变电流的周期是指__________。

2.交变电流的频率是指__________。

三、计算题：

1.一交流电源的电压表达式为u=220√2sin(100πt)V，求该交流电源的峰值、周期和频率。

2.一电阻器在交变电流电路中消耗的功率为100W，已知通过电阻器的交变电流的有效值为5A，求电阻器的阻值。

四、应用题：

1.请结合本节课所学，解释为什么家庭电路中使用的是交变电流而不是直流电。

请同学们在15分钟内完成以上题目，完成后将答案提交给老师。老师将根据同学们的回答情况，进行针对性的讲解和指导，以帮助大家更好地理解和掌握交变电流的相关知识。八、内容逻辑关系①交变电流的基本概念

-重点知识点：交变电流的定义、产生原理、特点

-重点词语：交变、周期性、电磁感应

-重点句子：交变电流是指大小和方向随时间做周期性变化的电流。

②交变电流的参数分析

-重点知识点：周期、频率、峰值、有效值

-重点词语：周期、频率、峰值、有效值、正弦波

-重点句子：交变电流的有效值是其最大值除以根号2，与直流电产生的热效应相同。

③交变电流的应用与实验

-重点知识点：交变电流在实际生活中的应用、交变电流的测量方法、实验操作

-重点词语：交流发电机、电流表、电压表、实验操作

-重点句子：通过实验可以观察交变电流的波形，并测量其相关参数。教学反思在完成本章节“交变电流”的教学后，我深感教学过程中的收获与不足，以下是我对本次教学的反思。

首先，关于教学内容的设计，我觉得本节课的教学内容安排合理，紧密联系了学生的生活实际。通过讲解交变电流的基本概念、产生原理和应用，学生们对交变电流有了更加清晰的认识。在课堂实践中，我发现学生们对交变电流在生活中的应用特别感兴趣，这使我意识到在今后的教学中，我需要更多地结合实际情境，激发学生的学习兴趣。

其次，在教学方法上，我尝试了多种教学手段，如讲授法、实验法、小组讨论等。这些方法有助于学生从不同角度理解和掌握交变电流的知识。然而，我也发现部分学生在小组讨论环节中参与度不高，这可能是因为他们对基础知识掌握不够扎实，导致无法积极参与讨论。针对这一问题，我计划在今后的教学中加强对学生的个别辅导，提高他们的基础知识水平。

此外，在课堂管理方面，我觉得本节课的课堂氛围较为活跃，学生们能够积极提问和参与讨论。但我也注意到，在课堂活动转换时，部分学生可能出现注意力不集中的情况。为了改善这一问题，我计划在课堂活动转换时，采用更加吸引学生注意力的方式，如设置悬疑、提出有趣的问题等。

在评价学生的学习效果方面，我认为本节课的学生学习效果较好。通过课堂提问、作业完成情况以及实验操作，我发现学生们对交变电流的知识有了较为全面的掌握。但我也注意到，部分学生在解决实际问题时，仍存在一定的困难。为此，我计划在今后的教学中，加强对学生解决实际问题的训练，提高他们的应用能力。

最后，关于教学资源的利用，我觉得本节课的教学资源得到了充分的利用。教材、实验器材、多媒体设备等资源为教学提供了有力支持。然而，我也发现部分教学资源还存在一定的不足，如实验器材的更新、多媒体设备的维护等。为了更好地利用教学资源，我将在今后的教学中，积极向学校申请更新实验器材，加强多媒体设备的维护。课后作业1.一交流电源的电压表达式为u=220√2sin(100πt)V，求该交流电源的峰值、周期和频率。

解答：

峰值U_max=220√2V

周期T=2π/(100π)=0.02s

频率f=1/T=50Hz

2.一电阻器在交变电流电路中消耗的功率为100W，已知通过电阻器的交变电流的有效值为5A，求电阻器的阻值。

解答：

功率P=I^2*R

100W=(5A)^2*R

R=100W/(5A)^2

R=4Ω