高中物理-優(yōu)質(zhì)課交變電流教學設計學情分析教材分析課后反思

《交變電流》教學設計：【教學目標】知識與技能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)度與價值觀培養(yǎng)學生將理論應用與實際的能力。【教學重點】交變電流產(chǎn)生原理和變化規(guī)律?！窘虒W難點】交變電流的變化規(guī)律?！窘虒W過程】【知識回顧】1、恒定電流有什么特點？2、法拉第電磁感應定律的內(nèi)容？3、導體切割磁感線時的感應電動勢和方向？一、課堂導入：首先來觀察演示實驗。演示：手搖發(fā)電機給兩發(fā)不同解法的兩個發(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生：舉例說明哪里用到的是交流電，對比直流電完成例題一師：交流電的應用廣泛，那如何產(chǎn)生？二、交變電流的產(chǎn)生問題：為什么發(fā)電機能產(chǎn)生交變電流呢？基本結(jié)構(gòu)：磁場、線圈產(chǎn)生條件：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)化成側(cè)面圖標出導體棒切割磁感線的方向（用實物演示）問題1:當ABCD線圈在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時，哪些邊切割磁感線?師生：AB、CD導體切割磁感線問題2：判斷線圈處在甲乙丙丁四個位置時是否產(chǎn)生感應電流？若有，標出電流方向；若無，說明原因。師生：學生伸出右手，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)負載流向F的電流記為正，在電流—時間圖中畫出甲、乙、丙、丁四個位置對應的時刻。猜測在一個周期內(nèi)感應電流隨時間變化的關系，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：觀察四個圖，有兩個位置很特殊，只要到這個位置，電流等于零，方向變化。師：所以這個位置非常特別，我們也給它一個特別的名稱。這個位置我們物理上叫做中性面。總結(jié)中性面的特點。學生完成例題二。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)在設矩形線框ABCD從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω，AB、CD寬L1，AD、BC長L2，磁感應強度是B，經(jīng)過時間t，思考：（1）線框與中性面的夾角是多少？板書時注意強調(diào)：從中性面開始計時θ=ωt（2）AB邊的速度多大？π-θ（3）AB邊速度方向與磁場方向夾角是多大？v=ωL2/2（4）AB邊中的感應電動勢多大？e=?BL1L2ωsinωt（5）線框中的感應電動勢多大？e=BL1L2ωsinωte=NBL1L2ωsinωt（6）若為N匝線圈，則線圈中的感應電動勢多大？電動勢的最大值表達式為？e=NBL1L2ωsinωt總結(jié)：1、線圈在磁場中運動時產(chǎn)生感應電動勢隨時間的變化規(guī)律e=Em=2、感應電流隨時間的變化規(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。主要認識了正弦式交變電流的產(chǎn)生過程和規(guī)律學情分析本班學生對恒定電流有一定的基礎，但是對交流的認識還只是局限于生活中的常見電器，比較膚淺，對兩種電流的區(qū)別不明確，本節(jié)采用演示實驗和小組討論，以便深刻記憶。對與交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律，用手搖發(fā)電機來說明，涉及到了兩條邊切割磁感線，需要討論兩條邊所產(chǎn)生電動勢的大小和方向，問題較復雜，所以在這一環(huán)節(jié)的設計上，我借助模型，把復雜的問題處理成若干個小問題，逐步解決，這樣設計，降低了教學的坡度，使學生能真正的自主探究，成為學習的主角。效果分析學生反映還是有點慢，對于前面的知識掌握不夠牢固，女生相對比男生更不活躍，整體課堂設計還算銜接，但是感覺銜接語不是很和諧，可能是因為理科生的原因，文學素養(yǎng)不夠扎實。教材分析交變電流是前一章電磁感應的具體應用，是恒定電流的一個延伸。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，是變壓器和遠距離輸電的基礎，具有承上啟下的作用。5.1交變電流【學習目標】1．認識交變電流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【重點與難點】重點：交變電流的產(chǎn)生過程和變化規(guī)律難點：交變電流的變化規(guī)律【知識回顧】1、恒定電流有什么特點？2、法拉第電磁感應定律的內(nèi)容？3、楞次定律的內(nèi)容？4、導體切割磁感線時的感應電動勢？【新課教學】知識點一、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（）知識點二、交變電流的產(chǎn)生過程（1）立體圖（2）側(cè)面圖標出導體棒切割磁感線的方向（3）過程分析問題1:當ABCD線圈在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時，哪些邊切割磁感線?問題2：判斷線圈處在甲乙丙丁四個位置時是否產(chǎn)生感應電流？若有，標出電流方向；若無，說明原因。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：（1）位置：與垂直；（2）穿過線圈的磁通量Φ最；（3）電動勢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。【例2】一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，當線圈通過中性面時()A、線圈平面與磁感線方向平行B、通過線圈的磁通量達到最大值C．通過線圈的磁通量變化率達到最大值D．線圈中的電動勢達到最大值iiiii知識點三、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L2，在一磁感應強度為B的勻強磁場中從中性面開始轉(zhuǎn)動，已知角速度是ω．則經(jīng)過時間t，iiiiiiiiiiiiii（1）線圈與中性面的夾角是多少？iiiiiii(E)(D)(E)(D)（3）AB邊速度方向與磁場方向夾角是多大？iiiiiii（4）AB邊中的感應電動勢多大？iiiiiii（5）線圈中的感應電動勢多大？若為N匝線圈呢？總結(jié)：1、線圈在磁場中運動時產(chǎn)生感應電動勢隨時間的變化規(guī)律e=Em=2、感應電流隨時間的變化規(guī)律：i=u=【當堂檢測】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，外接電阻R=1Ω，線圈在磁感應強度B=1/πT的勻強磁場中以ω=πrad/s的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示.若從中性面開始計時，求：（1）線圈中感應電動勢峰值是多少？寫出其瞬時值表達式;（2）線圈中感應電流的峰值是多少？寫出其瞬時值表達式;（3）外電路R兩端電壓的峰值是多少？寫出其瞬時值表達式.【課后反思】【練習】1．交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(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，則電動勢的變化規(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，該交流電的瞬時值表達式為-----------A3．閉合線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，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．線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的交變電動勢為，則下列說法正確的是（）A．時，線圈平面位于中性面B．時，穿過線圈的磁通量最大C．時，導線切割磁感線的有效速度最大D．時，電動勢有最大值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．正弦交變電動勢的最大值出現(xiàn)在（）A．線因經(jīng)過中性面時B．穿過線圈的磁通量為零時C．穿過線圈的磁通量變化最快時D．線圈邊框的速度與磁感線垂直時課后反思感覺沒有我預想的好，可能是因為不是自己的學生，有點陌生感，發(fā)揮的不是很好，但是感覺還是按照我設計的思路，學生相對來說已經(jīng)預習的很好了。特別是九組，成員活躍，參與度高。經(jīng)過本節(jié)課，應該大多數(shù)同學都能很好的掌握電磁感應的這一應用，并且把法拉第電磁感應定律很好的鞏固，為以后變壓器的學習打下基礎。課后小結(jié)稍有倉促，板書有點擁擠。課標分析這一章講述的交變電流知識，是前面學過的電和磁的知識的發(fā)展和應用，并且與生產(chǎn)生活有著密切的關系。但在高中階段，限于時間和知識基礎，只講解最必要的基本知識，即初步介紹交變電流的產(chǎn)生、性質(zhì)和特點，它的傳輸和應用。

教材在編寫時注重學生的自主學習和探究性學習。例如，關于交變電流的產(chǎn)生，教材并沒有直接給出線圈在各個位置時電流的方向，而是以問題的方式引導學生自己分析，從而對交變電流的方向變化有所了解。在“變壓器"一節(jié)設置了一個探究性實驗，讓學生對“變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”先有所猜想和實驗驗證，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。教材除了在有關各節(jié)分別講述之外