2024-2025学年高中物理第五章交变电流1交变电流1教案新人教版选修3-2

PAGE1-交变电流【教学设计思路】1、在教材中的作用：交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式沟通电又是最简洁和最基本的。正弦式电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的持续和发展，是电磁感应理论的详细应用，另一方面，本节学问是全章的理论基础，所以，本节内容具有承上启下的作用，重点是运用电磁感应的基本学问，协作相应的演示试验，分析沟通电的产生过程，相识交变电流的特点及规律。2、为了使学生驾驭好该部分学问，高效的完成本课时的教与学的目标，在教学设计上留意了以下几点：（1）我们的课程目标不仅是驾驭基本学问和技能，还要体会其中的过程和方法，同时培育情感看法和价值观。这就要求老师在教学设计中通过课堂教学，既要让学生学会本节学问，还要通过学问作为载体让学生体会物理学的思维方法和过程，领悟其中的科学方法使学生的思维实力和科学素养得到培育。而本节内容的教学设计就是尽可能的符合这一特点。（2）在我校四段教学模式下，还要体现出物理学科的特点——是一门以试验为基础的学科，教学设计主要是围绕教与学目标，引导学生在视察试验现象的基础上，绽开自主学习、小组合作与探讨沟通，让学生自己体会学问的获得过程，加深对学问的理解。【教学目标】1．学问与技能（1）通过试验了解沟通电的产生。（2）理解交变电流的产生的缘由，知道什么是中性面。（3）驾驭交变电流的变更规律，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。2．过程与方法通过视察和分析试验，学习探究科学的方法，经验探究科学的过程，体验胜利的喜悦。3．情感看法与价值观通过对正弦式沟通电的产生过程的探讨和分析，培育学生运用物理理论分析实际问题的实力，了解物理学问与现实生活的亲密关系。【教学重、难点】重点：正弦式交变电流的产生和变更规律；难点：交变电流产生过程的分析。【教学用具】手摇单相发电机、小灯泡、多媒体教学课件、示教用大的电流表.【教学过程】老师通过试验演示教材中的试验，学生视察后提出沟通电的概念，引入新课。一、自主先学，查知学情1、老师投影：阅读课本31-33页，初步了解以下几个问题：（1）什么是直流电？（2）什么是沟通电？（3）“中性面”指哪个面？（4）什么是正弦式沟通电？（5）常见沟通电有哪些？老师在引出新课后通过投影提出问题，让学生带着问题阅读课本，进行自主先学，老师教室内巡察，个别指导。2、老师组织学生汇报上述问题的答案（1）方向不随时间变更的电流称为直流电。电池供应的电流,大小和方向都不随时间变更,所以属于直流（2）家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变更,这样的电流叫做交变电流。（3）线圈所在的与磁场垂直的平面（4）按正弦规律变更的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流，是一种最简洁又是最基本的交变电流．（5）常见的沟通电：正弦式电流、锯齿式电流、矩形式电流（方波电流）3、本环节的设计思想本环节主要是让学生自主学习，所设计的问题基本都是学生阅读课本就可以从书上找到答案的，所以给学生留有一些时间，不须要探讨就可以自主完成，这个环节可以培育学生的阅读并提取相关信息的实力。二、小组探讨，合作探究探究一、正弦式沟通电的产生老师演示试验1，如上图，介绍试验器材后试验学生视察现象：两个二极管交替发光；老师演示试验2，再上图中，用示教电表替换掉二极管，减小转速学生视察现象：示教电表的指针左右摇摆。学生总结：闭合的线框在磁场中转动就可以产生交变电流。探究二、结合书上图，探讨中性面的特点老师围绕中性面设计并投影以下几个问题：1、以AB边为例从甲乙丙丁甲四个过程中电流方向分别如何？2、在哪个位置电流方向发生变更？3、线圈转动一周，感应电流方向变更几次？4、磁通量最小和最大时分别在哪个位置？5、感应电流（电动势）最小和最大时分别在哪个位置？6、磁通量变更最慢和最快时分别在哪个位置？学生小组探讨后回答上述几个问题；老师总结，精讲点拨：1.线圈经过中性面时磁通量最大，沟通电最小，磁通量变更率最小；2.每当线圈与中性面垂直时，磁通量最小，变更率最大，沟通电值最大；3.线圈每经过中性面一次，电流方向变更一次，所以每转动一周，方向变更两次；探究三、交变电流的变更规律老师提出问题：以线圈经过中性面起先计时，推导出在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线,ab和cd为L1,bc和ad为L2）学生：小组探讨并推导正弦式沟通电的表达式。师生共同推导：以线圈经过中性面起先计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线,ab和cd为L1,bc和ad为L2）则有e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）．老师总结，精讲点拨：1、上述推导过程时从中性面时起先计时，可以看出当t=0时，e有最小值，当经过四分之一个周期时，线圈与中性面垂直，e有最大值。这一结论和前面探讨的结果是一样的。2、若咱们数学学习过求导，也可以从求导的方法进行推导。本环节的设计思想：在本环节中设计到的问题较自主学习时的问题有了难度上的提升，有些学生已经不能独立完成了，这时就要充分发挥小组学习时的优势了，通过学生的探讨、相互讲解，再结合老师的精讲点拨，即可以培育学生合作互助的意识和习惯，也可以使得学生解决学习学问时遇到的困难。三、即练即评，迁移达成1、下图中哪些状况线圈中产生了沟通电()2、如下图所示图象中属于沟通电的有()3．正弦交变电动势的最大值出现在（）A．线圈经过中性面时B．穿过线圈的磁通量为零时C．穿过线圈的磁通量变更最快时D．线圈边框的速度与磁感线垂直时4、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间的变更如图所示，下列说法中正确的是()A．t1时刻通过的磁通量为零B．t2时刻通过的磁通量的肯定值最大C．t3时刻通过的磁通量变更率的肯定值最大D．每当e变换方向时通过的磁通量的肯定值最大学生独立练习，老师巡察并个别指导，完成组织小组探讨，组员汇报答案。本环节的设计思想：学生学习驾驭的程度，要通过肯定量的练习进行反馈，在练习中订正对概念的一些错误相识和理解，有助于学生对学问的理解和驾驭。四、课堂小结，形成学问体系1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流.2.从中性面起先计时，感应电动势瞬时值的表达式为e=NBSωsinωt,感应电动势的最大值为Em=NBSω.3.中性面的特点：磁通量最大为Φm，但e=0；线圈每经过中性面一次，电流方向变更一次。五、布置作业：1、完成学案检查反馈；2、预习《描述交变电流的物理量》教后体会：本节课是在本地推行“学讲安排”行动和本校“四段教学法”的情境下进行的一堂教学课。通过本节课的教学有以下几点体会：1.如何充分利用教材为教学目标服务在新教材与老教材相比，演示手摇发电机试验中的小灯泡改为两反向并联的发光二极管，这一变更使试验在验证线圈在磁场中转动的确产生大小变更的电流的同时，也说明方向是变更的，这一试验不仅可以激发学生爱好，且这一现象对学生更具劝服力，在说明问题的同时，也可以培育学生的分析推理实力。为达到上述教学目的，我进行如下教学设计：学生思索1：依据所学电磁感应的学问，如何产生电？（线圈在磁场中切割磁感线）学生思索2：怎样验证线圈中的确有电流？（给线圈串联小灯泡，视察灯泡是否发光）演示试验： 手摇沟通发电机（串联发光二极管）视察现象：两二极管交替发光学生猜想后出示电路：学生思索说明：二极管有单向导电性，交替发光说明电路中产生了方向变更的电流学生思索3：这一说明是否正确，如何用试验验证？（在电路中串联电流表）演示试验验证。上述这一教学过程是依据从情景设置——设计创新——猜想分析——试验验证进行的。这一试验的胜利也为本节课的胜利打下了基础。2．试验器材的选取要为教学目的服务教材中的试验都是经过专家细心设计的，有助于教学设计的实施。但是有些试验及器材的选取还要依据实际状况和教学须要，增加或重新设计一些试验。教材中一个试验就是手摇发电机的演示，教材中只是利用发光二极管，我在教学中从实际效果动身，有设计增加用电流表验证这一环节，由于学生对电流表比较熟识，通过指针的左右偏转可以更直观的得出电流的方向的变更，教学效果更好。3.如何引导发挥学生的主体性，生成高效互动的课堂《交变电流》这节内容在高考中要求较低，但它作为电磁感应规律的一个应用，可以较好的培育学生应用学问处理问题的实力，培育学生逻辑推理和理论探究实力。因此引导学生利用已有学问进行逻辑推理、理论探究也就成本节课的教学目标之一。本节课的重点就是沟通电的变更规律，而这一规律主要是利用右手定则及法拉第电磁感应定律进行推理得到，这一新学问的获得过程都可以由学生自己分析推理从而得出结论