3.1交變電流 教學(xué)設(shè)計 -2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

3.1交變電流教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊一、教學(xué)內(nèi)容

教材章節(jié)：人教版（2019）選擇性必修第二冊第四章第一節(jié)

教學(xué)內(nèi)容：交變電流的概念、產(chǎn)生原因、周期、頻率和有效值；交流電表的構(gòu)造和讀數(shù)方法；交流電路的電流方向和電壓方向的變化規(guī)律；電感和電容在交流電路中的作用；變壓器的原理和結(jié)構(gòu)；遠(yuǎn)距離輸電的方法和原理。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.科學(xué)素養(yǎng)：通過學(xué)習(xí)交變電流的概念和產(chǎn)生原因，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠理解并解釋自然現(xiàn)象。

2.技術(shù)素養(yǎng)：通過了解交流電表的構(gòu)造和讀數(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)的認(rèn)知和操作能力，提高其在實際生活中的應(yīng)用能力。

3.應(yīng)用素養(yǎng)：通過學(xué)習(xí)交流電路的電流方向和電壓方向的變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際問題的能力。

4.創(chuàng)新素養(yǎng)：通過探究電感和電容在交流電路中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使其能夠提出新的解決方案。

5.合作素養(yǎng)：通過小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，使其能夠與他人有效溝通和協(xié)作。

6.評價素養(yǎng)：通過分析變壓器的原理和結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的評價能力，使其能夠?qū)Σ煌慕鉀Q方案進(jìn)行比較和評估。三、重點難點及解決辦法

1.重點：交變電流的概念和產(chǎn)生原因

解決方法：通過直觀的實驗演示，讓學(xué)生觀察電流的變化，從而理解交變電流的概念。同時，結(jié)合生活中的實例，幫助學(xué)生理解產(chǎn)生交變電流的原因。

2.難點：交流電表的讀數(shù)方法

解決辦法：采用分組討論的方式，讓學(xué)生相互交流讀數(shù)方法，并在實際操作中進(jìn)行練習(xí)，從而提高學(xué)生的讀數(shù)能力。

3.重點：交流電路中的電感和電容作用

解決方法：通過實驗演示，讓學(xué)生觀察電感和電容在交流電路中的作用，從而加深對這一知識點的理解。

4.難點：變壓器的原理和結(jié)構(gòu)

解決辦法：結(jié)合實物模型，讓學(xué)生直觀地了解變壓器的結(jié)構(gòu)，并通過實例分析，幫助學(xué)生理解變壓器的原理。

5.重點：遠(yuǎn)距離輸電的方法和原理

解決方法：通過案例分析，讓學(xué)生了解遠(yuǎn)距離輸電的方法和原理，并結(jié)合實際生活中的例子，加深學(xué)生的理解。四、教學(xué)方法與手段

1.講授法：教師通過講解交變電流的概念、產(chǎn)生原因、周期、頻率和有效值等基礎(chǔ)知識，使學(xué)生掌握基本概念和原理。

2.討論法：學(xué)生分組討論交流電表的構(gòu)造和讀數(shù)方法，以及交流電路中的電感和電容作用，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和分析解決問題的能力。

3.實驗法：通過實驗演示，讓學(xué)生直觀地了解交變電流的產(chǎn)生、變壓器的原理和遠(yuǎn)距離輸電的方法，加深對知識點的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和實驗觀察能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用多媒體課件展示交變電流的產(chǎn)生過程、交流電路的電流和電壓變化規(guī)律，以及變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理，使抽象的知識具體化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.教學(xué)軟件：使用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實驗，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中探究電感和電容在交流電路中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實驗操作能力。

3.實物模型：展示變壓器的實物模型，讓學(xué)生直觀地了解變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理，提高學(xué)生的實際操作能力和觀察能力。

4.小組合作：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，共同完成實驗操作和問題討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和溝通表達(dá)能力。

5.作業(yè)練習(xí)：布置相關(guān)的作業(yè)練習(xí)，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力和解決問題的能力。五、教學(xué)流程

導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

1.教師展示一組關(guān)于電流變化的圖片，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注電流變化的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.提出問題：“你們在生活中有沒有遇到過電流變化的情況？”，讓學(xué)生分享自己的經(jīng)歷，引出交變電流的概念。

新課講授（用時20分鐘）

1.教師講解交變電流的概念，通過多媒體展示電流變化的動態(tài)過程，讓學(xué)生理解交變電流的實質(zhì)。

2.分析交變電流的產(chǎn)生原因，通過實例講解電荷的移動和電磁感應(yīng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解產(chǎn)生交變電流的物理原理。

3.講解交流電表的構(gòu)造和讀數(shù)方法，通過實物展示和圖解說明，讓學(xué)生掌握交流電表的使用方法。

實踐活動（用時10分鐘）

1.學(xué)生分組進(jìn)行實驗，觀察交變電流的產(chǎn)生過程，通過實驗數(shù)據(jù)記錄和分析，加深對交變電流的理解。

2.學(xué)生使用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實驗，探究電感和電容在交流電路中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和創(chuàng)新思維。

3.學(xué)生通過小組合作，設(shè)計一個簡單的交流電路，并實際操作驗證電路的運行效果，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和團(tuán)隊合作能力。

學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.學(xué)生分組討論交流電表的讀數(shù)方法，通過小組成員之間的交流和討論，提高學(xué)生的讀數(shù)能力。

2.學(xué)生分組討論交流電路中的電感和電容作用，通過小組成員之間的交流和討論，加深對這一知識點的理解。

3.學(xué)生分組討論變壓器的原理和結(jié)構(gòu)，通過小組成員之間的交流和討論，提高學(xué)生對變壓器的理解和應(yīng)用能力。

1.教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的知識，強調(diào)交變電流的概念、產(chǎn)生原因、交流電表的讀數(shù)方法等關(guān)鍵知識點。

2.教師提問學(xué)生關(guān)于變壓器的原理和結(jié)構(gòu)的問題，檢驗學(xué)生對知識的掌握程度。

3.教師強調(diào)電感和電容在交流電路中的作用，以及遠(yuǎn)距離輸電的方法和原理，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

（1）電磁感應(yīng)實驗：通過實驗展示電磁感應(yīng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生直觀地理解交變電流的產(chǎn)生原因。

（2）交流電路分析軟件：提供交流電路分析軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中模擬交流電路的運行，加深對交流電路的理解。

（3）變壓器原理視頻：提供關(guān)于變壓器原理的科普視頻，讓學(xué)生了解變壓器的工作原理和應(yīng)用。

（4）遠(yuǎn)距離輸電案例分析：提供遠(yuǎn)距離輸電的案例分析，讓學(xué)生了解遠(yuǎn)距離輸電的方法和原理。

2.拓展建議：

（1）組織學(xué)生參觀電力公司或變電站，讓學(xué)生了解交變電流在實際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和觀察能力。

（2）鼓勵學(xué)生參與相關(guān)的物理競賽或科技創(chuàng)新活動，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（3）開展關(guān)于交變電流的應(yīng)用的課題研究，讓學(xué)生通過查閱資料、實驗探究等方式，深入了解交變電流的應(yīng)用領(lǐng)域。

（4）組織學(xué)生參加物理實驗技能培訓(xùn)，提高學(xué)生的實驗操作能力和實驗觀察能力。

（5）鼓勵學(xué)生參與學(xué)術(shù)交流活動，與其他學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行交流和討論，提高學(xué)生的合作能力和溝通能力。七、課后拓展

1.拓展內(nèi)容：

（1）閱讀材料：《交流電原理與應(yīng)用》

（2）閱讀材料：《變壓器原理與設(shè)計》

（3）視頻資源：《電磁感應(yīng)的原理與應(yīng)用》

（4）視頻資源：《交流電路的分析和設(shè)計》

（5）視頻資源：《遠(yuǎn)距離輸電的技術(shù)與挑戰(zhàn)》

2.拓展要求：

（1）要求學(xué)生利用課后時間閱讀以上推薦的閱讀材料，加深對交變電流、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電等知識點的理解和掌握。

（2）鼓勵學(xué)生觀看以上提供的視頻資源，通過直觀的視頻展示，加深對交變電流相關(guān)知識點的理解。

（3）要求學(xué)生在閱讀和觀看拓展資源后，結(jié)合所學(xué)知識，撰寫一篇關(guān)于交變電流或相關(guān)知識點的讀書筆記或觀后感。

（4）鼓勵學(xué)生就拓展資源中的知識點進(jìn)行討論和交流，分享自己的理解和觀點，提高學(xué)生的合作能力和溝通能力。

（5）要求學(xué)生將拓展資源中的知識點與實際生活相結(jié)合，思考交變電流或相關(guān)知識點在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

（6）鼓勵學(xué)生在課后自主進(jìn)行實驗探究，如設(shè)計一個簡單的交流電路，驗證交流電路的運行效果，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（7）要求學(xué)生在課后進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)，通過制作思維導(dǎo)圖、總結(jié)筆記等方式，鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（8）鼓勵學(xué)生在課后向教師提問，就拓展資源中的知識點進(jìn)行咨詢和討論，教師可提供必要的指導(dǎo)和幫助，如解答疑問、提供學(xué)習(xí)資料等。八、板書設(shè)計

①交變電流的概念和產(chǎn)生原因

-交變電流：電流隨時間周期性變化的一種電流

-產(chǎn)生原因：電磁感應(yīng)現(xiàn)象

②交流電表的讀數(shù)方法

-交流電表：測量交流電流和電壓的儀表

-讀數(shù)方法：觀察指針位置和刻度，讀取電流和電壓值

③電感和電容在交流電路中的作用

-電感：阻礙交流電流的通過，產(chǎn)生感抗

-電容：阻礙交流電壓的升高，產(chǎn)生容抗