高中物理-優(yōu)質(zhì)課交變電流教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《交變電流》教學(xué)設(shè)計(jì)：【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1、理解什么是交變電流2.了解交變電流的產(chǎn)生原理；3.掌握交變電流的變化規(guī)律；過程與方法1.掌握研究物理問題的方法；2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析問題能力和小組合作能力；情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用與實(shí)際的能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】交變電流產(chǎn)生原理和變化規(guī)律。【教學(xué)難點(diǎn)】交變電流的變化規(guī)律?！窘虒W(xué)過程】【知識(shí)回顧】1、恒定電流有什么特點(diǎn)？2、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容？3、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和方向？一、課堂導(dǎo)入：首先來(lái)觀察演示實(shí)驗(yàn)。演示：手搖發(fā)電機(jī)給兩發(fā)不同解法的兩個(gè)發(fā)光二極管供電，出現(xiàn)交替發(fā)光現(xiàn)象。（提前將電路圖在黑板上畫好）學(xué)生思考原因。老師總結(jié)：電流的方向在變化，引出交變電流的定義學(xué)生：舉例說(shuō)明哪里用到的是交流電，對(duì)比直流電完成例題一師：交流電的應(yīng)用廣泛，那如何產(chǎn)生？二、交變電流的產(chǎn)生問題：為什么發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生交變電流呢？基本結(jié)構(gòu)：磁場(chǎng)、線圈產(chǎn)生條件：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)化成側(cè)面圖標(biāo)出導(dǎo)體棒切割磁感線的方向（用實(shí)物演示）問題1:當(dāng)ABCD線圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線?師生：AB、CD導(dǎo)體切割磁感線問題2：判斷線圈處在甲乙丙丁四個(gè)位置時(shí)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？若有，標(biāo)出電流方向；若無(wú)，說(shuō)明原因。師生：學(xué)生伸出右手，找出方向問題3：判斷從甲轉(zhuǎn)到丙電流方向變嗎？從丙轉(zhuǎn)到甲？師生：發(fā)生了變化問題4：分析線圈由甲轉(zhuǎn)到乙，有乙轉(zhuǎn)到丙，由丙轉(zhuǎn)到丁，由丁轉(zhuǎn)到甲的過程中電流大小變化的情況？師生：看有效速度的大小問題5:從E經(jīng)負(fù)載流向F的電流記為正，在電流—時(shí)間圖中畫出甲、乙、丙、丁四個(gè)位置對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。猜測(cè)在一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系，大致畫出i—t圖線。師生猜想：可能是正弦函數(shù)，或者鋸齒形圖像問：觀察四個(gè)圖，有兩個(gè)位置很特殊，只要到這個(gè)位置，電流等于零，方向變化。師：所以這個(gè)位置非常特別，我們也給它一個(gè)特別的名稱。這個(gè)位置我們物理上叫做中性面?？偨Y(jié)中性面的特點(diǎn)。學(xué)生完成例題二。三、交變電流的變化規(guī)律師：交變電流倒地滿足什么樣的規(guī)律？現(xiàn)在設(shè)矩形線框ABCD從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω，AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，經(jīng)過時(shí)間t，思考：（1）線框與中性面的夾角是多少？板書時(shí)注意強(qiáng)調(diào)：從中性面開始計(jì)時(shí)θ=ωt（2）AB邊的速度多大？π-θ（3）AB邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角是多大？v=ωL2/2（4）AB邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？e=?BL1L2ωsinωt（5）線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？e=BL1L2ωsinωte=NBL1L2ωsinωt（6）若為N匝線圈，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？電動(dòng)勢(shì)的最大值表達(dá)式為？e=NBL1L2ωsinωt總結(jié)：1、線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律e=Em=2、感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律：i=u=四、常見交流電的種類出示幾種交流電的圖像，說(shuō)明交流電不都是正弦交流電。五、課堂小結(jié)交變電流。主要認(rèn)識(shí)了正弦式交變電流的產(chǎn)生過程和規(guī)律學(xué)情分析本班學(xué)生對(duì)恒定電流有一定的基礎(chǔ)，但是對(duì)交流的認(rèn)識(shí)還只是局限于生活中的常見電器，比較膚淺，對(duì)兩種電流的區(qū)別不明確，本節(jié)采用演示實(shí)驗(yàn)和小組討論，以便深刻記憶。對(duì)與交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律，用手搖發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)明，涉及到了兩條邊切割磁感線，需要討論兩條邊所產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，問題較復(fù)雜，所以在這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)上，我借助模型，把復(fù)雜的問題處理成若干個(gè)小問題，逐步解決，這樣設(shè)計(jì)，降低了教學(xué)的坡度，使學(xué)生能真正的自主探究，成為學(xué)習(xí)的主角。效果分析學(xué)生反映還是有點(diǎn)慢，對(duì)于前面的知識(shí)掌握不夠牢固，女生相對(duì)比男生更不活躍，整體課堂設(shè)計(jì)還算銜接，但是感覺銜接語(yǔ)不是很和諧，可能是因?yàn)槔砜粕脑?，文學(xué)素養(yǎng)不夠扎實(shí)。教材分析交變電流是前一章電磁感應(yīng)的具體應(yīng)用，是恒定電流的一個(gè)延伸。交變電流是生活和生產(chǎn)中最常見的電流，交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律是本章的重點(diǎn)，是變壓器和遠(yuǎn)距離輸電的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。5.1交變電流【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．認(rèn)識(shí)交變電流2、理解交變電流的產(chǎn)生原理3、掌握交變電流的變化規(guī)律【重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：交變電流的產(chǎn)生過程和變化規(guī)律難點(diǎn)：交變電流的變化規(guī)律【知識(shí)回顧】1、恒定電流有什么特點(diǎn)？2、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容？3、楞次定律的內(nèi)容？4、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？【新課教學(xué)】知識(shí)點(diǎn)一、交變電流交變電流（AC）：直流電流（DC）：【例1】下列表示交變電流的有（）知識(shí)點(diǎn)二、交變電流的產(chǎn)生過程（1）立體圖（2）側(cè)面圖標(biāo)出導(dǎo)體棒切割磁感線的方向（3）過程分析問題1:當(dāng)ABCD線圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線?問題2：判斷線圈處在甲乙丙丁四個(gè)位置時(shí)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？若有，標(biāo)出電流方向；若無(wú)，說(shuō)明原因。問題3：判斷從甲轉(zhuǎn)到乙電流方向變嗎？從乙轉(zhuǎn)到丙呢？從丙轉(zhuǎn)到丁？丁到甲？問題4：分析線圈由甲轉(zhuǎn)到乙，有乙轉(zhuǎn)到丙，由丙轉(zhuǎn)到丁，由丁轉(zhuǎn)到甲的過程中電流大小變化的情況？4）中性面：①定義：線圈平面與磁感線垂直的位置叫。②特點(diǎn)：（1）位置：與垂直；（2）穿過線圈的磁通量Φ最；（3）電動(dòng)勢(shì)e及電流i均為；（4）線圈每經(jīng)過中性面一次，交流電方向改變?！纠?】一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過中性面時(shí)()A、線圈平面與磁感線方向平行B、通過線圈的磁通量達(dá)到最大值C．通過線圈的磁通量變化率達(dá)到最大值D．線圈中的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值iiiii知識(shí)點(diǎn)三、交變電流的變化規(guī)律iiiiiiiiiiii一矩形線框ABCD，其中AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，已知角速度是ω．則經(jīng)過時(shí)間t，iiiiiiiiiiiiii（1）線圈與中性面的夾角是多少？iiiiiii(E)(D)(E)(D)（3）AB邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角是多大？iiiiiii（4）AB邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？iiiiiii（5）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？若為N匝線圈呢？總結(jié)：1、線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律e=Em=2、感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律：i=u=【當(dāng)堂檢測(cè)】1、如下圖所示，能夠產(chǎn)生交變電流的情況是()【例3】一矩形線圈，面積是0.01m2，共200匝，線圈電阻不計(jì)，外接電阻R=1Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1/πT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以ω=πrad/s的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示.若從中性面開始計(jì)時(shí)，求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值是多少？寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式;（2）線圈中感應(yīng)電流的峰值是多少？寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式;（3）外電路R兩端電壓的峰值是多少？寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式.【課后反思】【練習(xí)】1．交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律為e=Emsinωt，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n提高1倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律將變化為t/Si/A020.2-20.40.6A.e=Emsin2ωtB.e=2Emsin2ωtC.e=2Emsin4t/Si/A020.2-20.40.62．如圖是一個(gè)正弦交變電流的i—t圖象，根據(jù)這一圖象，該交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為-----------A3．閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的正弦交變電流，若保持其他條件不變，使線圈的匝數(shù)及轉(zhuǎn)速各增加1倍，則電流的變化規(guī)律為________．4．線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)，線圈平面位于中性面B．時(shí)，穿過線圈的磁通量最大C．時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大D．時(shí)，電動(dòng)勢(shì)有最大值5．兩電路中的電流分別為下圖中（a）、（b）所示，則（）A．（a）是交變電流，（b）不是B．（a）和（b）都是交變電流C．（a）和（b）都不是交變電流D．（a）和（b）都不是交變電流6．正弦交變電動(dòng)勢(shì)的最大值出現(xiàn)在（）A．線因經(jīng)過中性面時(shí)B．穿過線圈的磁通量為零時(shí)C．穿過線圈的磁通量變化最快時(shí)D．線圈邊框的速度與磁感線垂直時(shí)課后反思感覺沒有我預(yù)想的好，可能是因?yàn)椴皇亲约旱膶W(xué)生，有點(diǎn)陌生感，發(fā)揮的不是很好，但是感覺還是按照我設(shè)計(jì)的思路，學(xué)生相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)預(yù)習(xí)的很好了。特別是九組，成員活躍，參與度高。經(jīng)過本節(jié)課，應(yīng)該大多數(shù)同學(xué)都能很好的掌握電磁感應(yīng)的這一應(yīng)用，并且把法拉第電磁感應(yīng)定律很好的鞏固，為以后變壓器的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課后小結(jié)稍有倉(cāng)促，板書有點(diǎn)擁擠。課標(biāo)分析這一章講述的交變電流知識(shí)，是前面學(xué)過的電和磁的知識(shí)的發(fā)展和應(yīng)用，并且與生產(chǎn)生活有著密切的關(guān)系。但在高中階段，限于時(shí)間和知識(shí)基礎(chǔ)，只講解最必要的基本知識(shí)，即初步介紹交變電流的產(chǎn)生、性質(zhì)和特點(diǎn)，它的傳輸和應(yīng)用。

教材在編寫時(shí)注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)。例如，關(guān)于交變電流的產(chǎn)生，教材并沒有直接給出線圈在各個(gè)位置時(shí)電流的方向，而是以問題的方式引導(dǎo)學(xué)生自己分析，從而對(duì)交變電流的方向變化有所了解。在“變壓器"一節(jié)設(shè)置了一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)“變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”先有所猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，然后再通過理論分析得出結(jié)論。

與直流相比，交變電流有許多優(yōu)點(diǎn)。教材除了在有關(guān)各節(jié)分別講述之外