人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述教案

人教版(2019)选择性必修第二册2交变电流的描述教案科目授课时间节次--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2交变电流的描述教案设计思路本节课以人教版（2019）选择性必修第二册2“交变电流的描述”为内容，旨在让学生通过实验和理论分析，掌握交变电流的基本概念、描述方法及其应用。课程设计注重理论与实践相结合，通过实验探究、问题引导和案例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。核心素养目标培养学生科学探究精神，通过实验观察和数据分析，发展学生的实证意识和数据解读能力。提升学生的科学思维，学会运用数学工具描述交变电流，培养逻辑推理和模型构建能力。增强学生的社会责任感，认识到交变电流在生活中的应用，激发学生对科技发展的兴趣。教学难点与重点1.教学重点，

①理解交变电流的概念及其与直流电的区别；

②掌握交变电流的描述方法，包括峰值、有效值和频率等参数；

③理解正弦交流电的产生原理及其波形图表示方法；

④应用交变电流的描述方法解决实际问题，如功率计算和电路设计。

2.教学难点，

①正弦交流电相位差的物理意义及其计算方法；

②交变电流的有效值与峰值之间的关系，以及如何从波形图中读取这些值；

③交变电流在非纯电阻电路中的应用，如电感器和电容器的阻抗计算；

④交变电流在电路分析中的应用，如基尔霍夫定律在交流电路中的应用。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图片、波形图、电路图等多媒体资源。

3.实验器材：准备示波器、交流电源、电阻、电感、电容等实验器材。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，确保学生实验空间充足。教学过程一、导入新课

1.老师提问：同学们，大家知道什么是交变电流吗？它在我们的生活中有哪些应用？

2.学生回答，老师总结：交变电流是一种周期性变化的电流，它在生活中有着广泛的应用，如家用电器、发电、传输等。

二、新课讲授

1.交变电流的概念

a.老师讲解：交变电流是指电流大小和方向随时间做周期性变化的电流。

b.学生跟随老师总结：交变电流具有周期性、方向变化和大小变化的特点。

2.交变电流的描述方法

a.老师讲解：交变电流的描述方法主要包括峰值、有效值和频率。

b.学生跟随老师总结：峰值是交变电流的最大值；有效值是交变电流的热效应等效值；频率是交变电流变化的快慢程度。

3.正弦交流电的产生原理及波形图

a.老师讲解：正弦交流电的产生原理是通过旋转的线圈在磁场中切割磁感线产生的。

b.学生跟随老师总结：正弦交流电的波形图呈正弦波形，其特点是电流大小和方向随时间做周期性变化。

4.交变电流的应用

a.老师讲解：交变电流在生活中的应用非常广泛，如家用电器、发电、传输等。

b.学生跟随老师总结：交变电流在生活中的应用主要体现在提高电力传输效率、降低线路损耗等方面。

三、实验探究

1.实验目的：通过实验验证交变电流的描述方法及其应用。

2.实验器材：示波器、交流电源、电阻、电感、电容等。

3.实验步骤：

a.老师讲解实验原理及步骤。

b.学生分组进行实验，观察交变电流的波形图，测量峰值、有效值和频率等参数。

c.学生将实验数据整理成表格，与理论值进行对比分析。

四、案例分析

1.案例一：家用电器中的交变电流应用

a.老师讲解案例背景及原理。

b.学生分析案例，总结交变电流在家用电器中的应用。

2.案例二：发电厂中的交变电流应用

a.老师讲解案例背景及原理。

b.学生分析案例，总结交变电流在发电厂中的应用。

五、课堂小结

1.老师总结本节课的主要内容，强调重点和难点。

2.学生回顾本节课所学知识，提出疑问，老师进行解答。

六、课后作业

1.完成课后习题，巩固所学知识。

2.查阅资料，了解交变电流在生活中的其他应用。教学资源拓展1.拓展资源：

a.交变电流的历史发展：介绍交变电流的发现者——麦克斯韦，以及他在电磁学领域的贡献。学生可以通过查阅历史资料，了解交变电流从理论到应用的演变过程。

b.交变电流的实际应用案例：收集和分析生活中常见的交变电流应用，如变频空调、交流电动机等，探讨其工作原理和优点。

c.交变电流的数学描述：介绍交变电流的数学模型，如正弦波、余弦波等，以及它们在电路分析中的应用。

2.拓展建议：

a.鼓励学生阅读《电磁学》相关书籍，如《电磁学基础》等，深入了解电磁学的基本原理和交变电流的理论知识。

b.组织学生参观电力实验室或发电厂，实地观察交变电流的产生、传输和应用过程，增强学生的感性认识。

c.建议学生利用网络资源，如在线课程、视频讲座等，学习交变电流的最新研究成果和发展趋势。

d.引导学生参与科学实验，通过实验验证交变电流的性质和应用，提高学生的实践能力。

e.鼓励学生开展小组讨论，交流学习心得，分享实验成果，培养团队合作精神。

f.建议学生关注交变电流在新能源、节能环保等领域的应用，了解其在社会发展和环境保护中的重要作用。板书设计1.交变电流的概念

①交变电流：电流大小和方向随时间做周期性变化的电流

②周期性：电流变化具有重复性，周期T

③频率：交变电流变化的快慢程度，f=1/T

2.交变电流的描述方法

①峰值：交变电流的最大值，Im

②有效值：交变电流的热效应等效值，I=Im/√2

③频率：交变电流变化的快慢程度，f

3.正弦交流电

①正弦波形：电流大小和方向随时间呈正弦变化的交变电流

②产生原理：旋转线圈在磁场中切割磁感线

③波形图：正弦波形图，表示电流随时间的变化

4.交变电流的应用

①家用电器：如空调、冰箱、洗衣机等

②发电：如水力发电、风力发电等

③传输：如高压输电、电力传输等

5.交变电流的数学描述

①正弦波：y=A*sin(ωt+φ)

②余弦波：y=A*cos(ωt+φ)

③相位差：两个正弦波之间的时间差，Δφ

6.交变电流的实验

①实验目的：验证交变电流的性质和应用

②实验器材：示波器、交流电源、电阻、电感、电容等

③实验步骤：观察波形、测量参数、数据分析课后作业1.计算题：

已知一个正弦交流电的峰值为10A，求该交流电的有效值是多少？

答案：有效值I=峰值Im/√2=10A/√2≈7.07A

2.应用题：

一台家用空调的额定功率为1200W，工作电压为220V，求该空调正常工作时的电流是多少？

答案：根据功率公式P=UI，可得电流I=P/U=1200W/220V≈5.45A

3.实验题：

在实验中，测得一个交流电的波形图，已知其频率为50Hz，峰值电压为100V，求该交流电的有效值和周期。

答案：有效值I=峰值Im/√2=100V/√2≈70.71V；周期T=1/f=1/50Hz=0.02s

4.分析题：

分析下列情况下的交流电路特点：

a)纯电阻电路：电路中只有电阻，电流和电压的相位相同。

b)纯电容电路：电路中只有电容，电流滞后电压90°。

c)纯电感电路：电路中只有电感，电压滞后电流90°。

答案：

a)纯电阻电路：电流和电压同相位，电路能量以热能的形式损耗。

b)纯电容电路：电流滞后电压90°，电路具有储能和释放能量的特性。

c)纯电感电路：电压滞后电流90°，电路具有储能和释放能量的特性。

5.判断题：

下列说法正确的是：

a)交变电流的频率越高，其有效值越大。

b)交流电的峰值与有效值之间存在着固定的比例关系。

c)交流电在传输过程中，其能量主要以磁能和电能的形式损耗。

答案：b)交流电的峰值与有效值之间存在着固定的比例关系，即有效值等于峰值除以√2。教学评价1.课堂评价：

a.提问环节：通过提问学生关于交变电流的基本概念、描述方法及其应用等问题，评估学生对知识的掌握程度。

b.观察环节：在实验操作和讨论过程中，观察学生的参与度、合作能力和解决问题的能力。

c.小组讨论：鼓励学生分组讨论，通过小组合作，共同完成实验和案例分析，评估学生的团队协作能力和沟通能力。

d.测试环节：在课程结束后，进行随堂测试或小测验，检验学生对交变电流相关知识的理解和应用能力。

2.作业评价：

a.作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，关注学生在解题过程中的思路和方法，以及错误的原因。

b.作业点评：在批改作业的同时，给出具体的点评和建议，帮助学生改进学习方法和提高解题能力。

c.作业反馈：及时将作业批改结果反馈给学生，让他们了解自己的学习进度和不足之处。

d.作业激励：对于表现优秀的学生，给予表扬和鼓励，激发学生的学习兴趣和积极性。

3.教学反思：

a.教学效果评估：根据课堂评价和作业评价的结果，反思教学过程中的不足，调整教学策略和方法。

b.学生反馈：收集学生对课程的反馈意见，了解学生的学习需求和期望，改进教学内容和方式。

c.教学资源优化：根据教学评价的结果，调整和优化教学资源，提高教学质量和效率。

4.教学评价的实施：

a.定期进行课堂评价和作业评价，及时了解学生的学习情况。

b.采用多元化的评价方式，如口头评价、书面评价、小组评价等，全面评估学生的学习成果。

c.对评价结果进行整理和分析，为教学改进提供依据。

d.定期与家长沟通，共同关注学生的学习状况，形成家校共育的良好氛围。教学反思与总结今天这节课，我们学习了交变电流的描述，这个内容对于理解电路的工作原理和应用至关重要。我想和大家分享一下我的教学反思和总结。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，我通过提问和讨论，让学生们参与到课堂中来，这样他们不仅能够更好地理解知识点，还能培养他们的思考能力和表达能力。我发现，当学生们能够主动提出问题时，他们的学习动力会大大增强。

在教学策略上，我注重理论与实践相结合。我们通过实验来观察交变电流的波形，让学生们直观地感受到电流的变化。这种直观的教学方式，我觉得对于理解抽象的物理概念非常有帮助。当然，我也注意到了，有些学生对于实验操作还不够熟练，这需要在今后的教学中加强指导。

在课堂管理方面，我尝试了小组合作的学习方式。我发现，这样的方式能够培养学生的团队协作能力，同时也能够让他们在交流中互相学习。不过，我也发现，在小组讨论时，有些学生可能会显得比较被动，这需要我在今后的教学中更加关注每个学生的参与度。

当然，也存在一些不足。比如，部分学生对于交变电流的数学描述理解不够深入，我在今后的教学中需要加强这方面的讲解和