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

PAGE1-交变电流一、基本信息学校甘肃省民勤县第一中学课名5.1交变电流老师姓名张晓枫学科（版本）人教版中学物理选修3－2章节第五章第一节学时一课时年级高二二、教材分析物理教材我们选用的是人教版，人教版物理选修3-2是针对理科班设计的物理必修课，课本重视物理学问板块的完整性和物理规律的内在联系，用多种演示试验和现实应用实例尽量充分揭示物理规律的内涵，应当说这对理科班学生深化理解物理规律，完整驾驭物理学问板块都做好了充分铺垫。教材留意学问的前后联系和推理演化，留意学生的自主学习和探究性学习，特别适合理科班学生提高思维实力，形成学科素养。这节《交变电流》是教材电磁板块第五章第一节内容，是电磁理论在现实生活应用的典范。电能是我们生活每时每刻都离不开的最重要的能量来源，交变电流是电能的利用和远距离传输的基础。这节《交变电流》主要介绍交变电流的特性，产生原理和表达式。课本通过手摇发电机的发电，增加学生对交变电流方向不断变更的理解；通过沟通发电机的示意图引导学生探究交变电流的产生过程，同时利用分层设问的形式，熬炼了学生利用第四章电磁感应原理自行解决新情景物理问题的实力。课本给出了正弦式沟通电的表达式，并对峰值，瞬时值等概念做了强调。最终课本以课外阅读的形式，对沟通发电机做了深化介绍。课本沿着从感性到理性，从定性到定量的思路，试着引导学生通过自学和探究最终对交变电流建立起完整清楚的印象。三、学习者分析从生活中来，到生活中去，交变电流其实对学生来说不生疏，家庭电路中的沟通电每天都接触，学生有肯定的相识基础。通过生活中的用电引入，从学生熟识的事物入手，这样，既符合他们的认知规律，又使他们有亲切感，感觉物理就在身边，激发爱好。通过一年多的物理学习，宏志班的学生基本驾驭了学习物理的技巧和实力，本班学生物理学问基础扎实，导学案能够主动主动的完成。这节《交变电流》是继电磁感应学习之后，第一次利用所学学问理论，解决实际问题的尝试。通过这节学问的学习，他们会学到一些新的物理概念，并深化和扩展原有学问的内涵。这是一次熬炼过程也是一次提高过程，信任他们中的一些同学已经通过预习触摸到了交变电流的实质。这对我们老师而言，如何引导学生通过自己的努力，自然完成其学问的更新和实力的提高就显得特别重要。四、教学目标1、学问目标：1）学生通过课堂学习和实物演示，理解交变电流的定义；2）学生通过微课和实物演示，知道手摇式沟通发电机的结构及发电原理。通过小组合作、模拟发电的探讨，理解交变电流产生的原理，知道中性面的概念；3）学生通过观看微课的动态分析和老师引导的集体推导，分层探讨，理解和驾驭交变电流的变更规律及图象。2、技能目标：1）学生通过课堂学习，驾驭描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）；2）学生通过观看微课和实物演示，提升自己的视察实力、空间想象实力以及将立体图转化为平面图形的实力；3）学生在实例分析和课堂练习过程中，提升自己分析实力和运用数学学问解决物理问题的实力。3、情感看法目标：学生通过课堂学习，体会人类利用自然规律改造自然，改善生活的巨大成就五、教学重点、难点分析及解决措施（一）、重点和难点：1、重点：交变电流的产生和变更规律及中性面的特点；2、难点：交变电流产生的物理过程的分析及变更规律的理论探究。（二）、解决措施：以学生自主学习为前提，按部就班，分层教学：第一层、交变电流产生的物理过程的分析，分三步进行：（1）微课分解放大手摇发电机结构，图形动态展示讲解；（2）观看实物演示试验，切实感受；（3）自制金属圈与书本组合，分组模拟发电、探讨课本问题。通过手摇发电机的发电，增加学生对交变电流大小、方向不断变更的理解；通过沟通发电机的示意图引导学生探究交变电流的产生过程，同时利用分层设问的形式，使学生在探讨中分析交变电流产生的过程，完成一个从感性到理性的相识过程其次层、交变电流的变更规律及应用，分四步进行：（1）微课动态图形展示，定性分析；（2）PPT展示示意图引导学生分析、归纳、小结规律，由特别位置到一般规律；（3）师生集体探讨、推导正弦式沟通电的表达式，并强调峰值、瞬时值等概念；（4）应用数学学问分析正弦式沟通电的图象，强调图象与线圈对应的位置第三层、学生通过实例分析，完成一个从定性分析到定量计算的提升过程，提高自身分析和解决物理问题实力。六、教学方法：提问引导法、演示法、分组探讨法，分析法、归纳法.七、教学用具：手摇单相发电机、小灯泡、示教用的大电流表、多媒体教学课件、微课插件.八、课时支配：1课时九、教学过程设计（一）、教学流程：归纳小结归纳小结推导随意位置时的瞬时表达式拓展延长两个特别位置时交变电流的变更规律正弦沟通电的变更规律及其图象实例分析运用规律，分析实例，提高分析问题、解决问题的实力实际发电机的原理及电能的来源微课展示小结课堂内容随堂练习布置作业沟通电的定义及其与直流电的区分课题引入沟通电流的产生微课讲解实物演示分组探讨沟通电流的变更规律微课展示（二）、教学环节：教学环节时间环节目标教学内容学生活动媒体作用课题引入（四张图片引思索）1集中学生留意力，使学生带着疑问进入课堂，增加学习爱好。讲解并描述沟通电在生活中的重要性，提出问题。观看图片，思索PPT课件上提出的问题。PPT课件展示图片、展示问题。课件定格在图片上，集中学生的留意力。微课讲解3学生理解沟通电的定义和沟通电产生的原理。1、手摇式沟通发电机的构造。2、交变电流的定义。3、交变电流产生的原理。学生观看微视频，理解沟通电的定义；初步相识交变电流产生的原理。播放微课：沟通发电机的发电原理动态图归纳、小结2理解交变电流与直流电的区分1、三类电流的定义及区分；2、沟通电产生的原理和条件。小结提能：沟通电的方向会发生变更，而直流电的方向不会变更。师生互动显示PPT课件。眼见为实切身感受2’学生切身感受交变电流的大小、方向不断变更。1、演示手摇式发电机与小灯泡连接时，小灯泡一闪一闪地发光；2、演示手摇式发电机与大电流表连接时，指针左右偏转。学生仔细视察试验现象切身体验，分组探讨探究问题6理性分析交变电流产生的过程，知道中性面的概念。应用电磁感应理论，分析交变电流的产生过程。1、学生以书本模拟磁极、以自制金属圈模拟线圈切割磁感线，分组探讨，完成课本中的问题。2、师生互动解决问题。微课讲解，定性分析3’理解交变电流的变更规律。定性分析线圈转动过程中交变电流的大小、方向变更的规律。1、观看微课的同时，用右手定则推断电流的方向，确定电流方向变更的位置及变更规律。2、从线圈在不同位置时，速度分解图中切割磁感线的分速度的大小变更，定性分析电动势的变更规律。播放微课：线圈切割磁感线的动态变更规律。归纳、小结3’理解和驾驭线圈位于两个特别位置时交变电流的变更规律。1、中性面的概念。2、中性面处，v∥B，Φ最大，e为0，i为0.3、垂直于中性面处,v⊥B,Φ为0，e最大，i最大．4、线圈每经过中性面一次，电流方向变更一次，转动一周，电流方向变更两次。师生互动，共同归纳、小结，请一位同学独立推断电流的方向。显示PPT课件。推导：随意位置处交变电动势的表达式，并板书。6学生通过推导，理解和驾驭交变电流的变更规律及表达式中各字母的含义。知道瞬时值、峰值的概念。如图所示，线圈从中性面起先计时：设ab=cd=L1,ad=bc=L2,共有N匝线圈,则t时刻，电动势的瞬时值为：，，，N匝线圈,。设,则：，其中，Em为电动势的峰值，e为t时刻电动势的瞬时值。师生互动，共同推导，利用数学学问理解峰值和瞬时值的意义。集体探讨拓展、延长4熟识正弦沟通电的变更规律，利用数学学问描绘正弦沟通电的图象。1、正弦沟通电的定义。2、(1)e＝NBSωsinωt＝Emsinωt.(2)i＝eq\f(e,R＋r)＝eq\f(Em,R＋r)sinωt＝Imsinωt.(3)u＝iR＝ImRsinωt＝Umsinωt.3、沟通电的图象：4、若从平行于中性面起先计时，则变更规律为余弦规律。师生互动，共同推导、探讨。展示规律，描绘电动势动态图象。实例分析8例1.示例意图：学生从图象上学会识别沟通电。例2.示例意图：学生运用规律，分析实例，提高分析问题的实力，强化两个特别位置的规律。例3.示例意图：学生运用规律，分析和解决图象问题，提高应用实力。例4.示例意图：学生运用物理规律和数学学问，分析和解决实际问题，提高应用实力。例1.下列表示交变电流的有（）例2.矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时，下列说法正确的是()A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C.每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就变更一次D.线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零例3.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图可知()A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A～D线圈转过的角度为2πD.若从O～D历时0.02s，则在1s内交变电流的方向变更100次。例4.如图，有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20cm，线圈总电阻为1Ω，线圈绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为0.5T．求：(1)该线圈产生的交变电流的电动势峰值、电流的峰值分别是多少？(2)若从中性面起先计时，写出感应电动势随时间变更的表达式。例1.学生思索回答，集体完成。例2.相互探讨后，集体完成例3.相互探讨解决，请一位同学分析回答问题，师生共同评价。例4.学生独立完成，请一位同学在黑板上展示，师生共同评价。PPT课件展示题目微课展示1从能量守恒的角度，理解电能的来源。实际水轮机的发电、传输过程。观看微课播放微课小结课堂内容1’梳理和归纳课堂学问。1.知道交变电流的定义；2.知道中性面的概念；3.知道沟通电是怎样产生的；4.驾驭沟通电的变更规律及图象；5.会运用正弦沟通电的瞬时表达式和图象解决相关问题。师生互动，共同