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2019-2020年新课标教科版3-2选修三2.2《描述正弦交流电的物理量》WORD教案1一、素质教育目标(一)知识教学点1．复习上节课知识，并推出εm=BωS εm＝NBωS2．理解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系3．理解交变电流有效值的意义，会应用正弦式交变电流有效值公式对纯电阻电路的电压、电流进行有关计算4．能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值(二)能力训练点1．培养学生阅读、理解及自学能力。
2．培养学生将知识进行类比、迁移的能力。
3．使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力。
4．培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力。
5．训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力。
6．努力培养学生的实际动手操作能力。
(三)德育渗透点1．由用电器铭牌，可介绍我国近几年的经济腾飞，激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神。
2．让学生体会对称美。
二、重点、难点、疑点及解决办法1．交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义2．交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力三、课时安排1课时四、教具准备投影机、幻灯机、手摇发电机、导线若干、万用电表(25只)灯泡“220V、100W”(25只)五、学生活动设计1．学生通过计算分析得出：矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁感线的任一轴匀速转动一周中，产生的感应电动势εm＝BωS。
2．学生通过知识类比知道描述交变电流的周期性变化特点必须要引入周期T、频率f来表示变化的快慢。
3．通过演示实验观察掌握瞬时值、最大值、有效值概念。
4．学生通过再次使用万用电表，熟练基本仪器的使用和正确读数。
5．通过练习巩固加深对交流电图象的认识和有效值的理解。
六、教学步骤(一)明确目标掌握描述交变电流的各物理量的内涵和外延(二)重点、难点的学习与目标完成过程复习引入通过上节课学习，我们知道矩形线框在匀强磁场中匀速转动时，线框中产生了正弦式交流电。
课题课型教学目标教学重点教学难点学情分析教学效果教后记新课课前复习1．交流电是按什么规律变化的？2．写出交流电流、电压和电动势的解析式。
7.2 表征正弦交流电的物理量由家用电器的铭牌引出描述交流电需要多个物理量。
一、表征交流电变化快慢的物理量——周期、频率、角频率1．周期：交流电完成一次周期性变化所需的时间。
用T 表示，单位：s 。
2．频率：交流电在1s 内完成周期性变化的次数。
用f 表示，单位：Hz 。
3．周期与频率的关系：T =f1 4．角频率：交流电每秒钟所变化的角度:ω = Tπ2 = 2 π f 二、最大值和有效值1．最大值：交流电在一个周期内所能达到的最大数值。
用I m 、U m 、E m 表示。
2．有效值：让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，若它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值称为这一交流电的有效值。
3．正弦交流电有效值和最大值之间的关系E = 2mE = 0.707 E m （适用于正弦交流电）U = 2m U= 0.707 U mI = 2m I= 0.707 I m用E 、U 、I 分别表示交流电的电动势、电压、电流的有效值。
各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压、额定电流的数值及一般交流电流表、交流电压表测量的数值，都是有效值。
以后提到交流电的数值，凡没特别说明的都是指有效值。
三、相位和相位差1．相位：ωt + ϕ 称为交流电的相位。
2．初相位t = 0时的相位，称为初相位。
相位可用来比较交流电的变化步调。
3．相位差：两个交流电的相位差。
用 ϕ 表示。
ϕ = (ωt + ϕ 01 ) - (ωt + ϕ 02 ) = ϕ 01 - ϕ 02（频率相同） （1）ϕ = 0 称它们为同相（2）ϕ= ± π 称它们为反相（3）e1比e2超前ϕ四、正弦交流电的三要素有效值（或最大值）、频率（或周期或角频率）、初相是表征正弦交流电的三个重要物理量。
知道了这三个量，就可以写出交流电瞬时值的表达式，从而知道正弦交流电的变化规律，故把它们称为正弦交流电的三要素。
教科版高二物理选修3《描述正弦交流电的物理量》说课稿一、教材解析《描述正弦交流电的物理量》是教科版高二物理选修3中的一节课，主要内容涉及正弦交流电的物理量描述。
通过本节课的学习，学生将了解交流电的特点和描述交流电的物理量的方式。
教材编写上充分考虑高二学生的实际情况，准确描述物理现象，提供了丰富的例题和练习题，帮助学生巩固所学知识。
在教学过程中，教师应根据学生的实际情况，适当调整教学内容和方式，加深学生对正弦交流电的理解。
二、教学目标本节课的教学目标主要包括以下几个方面：1.掌握描述正弦交流电物理量的基本概念；2.理解交流电的特点及其在实际中的应用；3.能够运用所学知识解决相关问题。
三、教学重点和难点教学重点：1.掌握描述正弦交流电物理量的方式；2.理解交流电的特点和应用。
教学难点：1.理解交流电与直流电的区别和联系；2.运用所学知识解决实际问题。
四、教学过程1. 导入与概述（5分钟）为了引起学生的兴趣并激发他们对物理学习的热情，我们可以以一个与学生生活相关的例子开始导入，如使用手机充电时的充电器。
引导学生思考充电器内部是如何工作的，以及电流的方向和大小等问题。
通过这样的引导，引发学生思考交流电的产生和特点。
2. 交流电与直流电的比较（10分钟）在导入部分的引导下，我们可以与学生一起总结交流电与直流电的区别和共同点。
通过比较交流电与直流电的场景和特点，引导学生逐渐理解交流电的特点是电流大小和方向周期性变化。
3. 正弦交流电的物理量描述（20分钟）3.1 交流电的频率和周期（10分钟）引导学生回顾正弦函数的基本知识，通过探讨正弦函数和交流电之间的联系，帮助学生理解交流电的频率和周期的概念。
解释频率和周期之间的关系，并通过示波器显示频率为1 Hz的交流电信号的图像来直观展示。
通过实例让学生掌握如何计算频率和周期。
3.2 交流电的电压幅值和有效值（10分钟）引导学生思考电压的变化情况，通过示波器的示意图来展示电压的幅值和有效值的概念。
【课题名称】正弦交流电【教学目标】1．了解表征正弦交流电的各个物理量；2．掌握正弦交流电的三种表示方法；3．会分析正弦交流电；【教学重点】重点：表征正弦交流电的物理量、正弦交流电的表示方法【教学难点】难点：分析正弦交流电的物理量、相量表示法【教学方法】讲授法、启发式、引导式、多媒体动画、【教学过程】一、导入新课以正弦交流电在实际生活中的应用引入，多媒体显示直流电和交流电的波形，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课教学环节1：正弦交流电的基本概念教师活动：多媒体演示正弦交流电和直流电的波形；学生活动：观察正弦交流电波形的特点，理解正弦交流电的基本概念；教学环节2：表征正弦交流电的物理量（一）周期、频率、角频率教师活动：多媒体演示正弦交流电波形获取周期、频率、角频率的概念；学生活动：理解掌握周期、频率、角频率的概念；（二）相位、初相位、相位差教师活动：教师给出相位的定义，多媒体演示初相位、相位差；学生活动：观察演示理解相位、初相位、相位差的含义；（三）瞬时值、最大值、有效值教师活动：引导学生根据正弦交流电分析瞬时值、最大值、有效值；学生活动：根据正弦电压或正弦电流分析最大值、有效值； 教学环节3：正弦交流电的表示方法教师活动：指导学生学习表示正弦交流电的三种表示方法； 学生活动：练习用三种方法表示正弦交流电；三、课堂练习思考与练习第1、2、3题、第4题的（1）、（4）。
四、课堂小结1．表征正弦交流电的物理量： （1）周期：T 、 频率：Tf 1=、角频率：f T π2π2==ω（2）相位、初相位、相位差在式)sin(0m ϕω+=t I i 中，0t ωϕ+ 表示相位，ϕ0表示初相位，两个同频率正弦量的相位之差表示相位差。
（3）瞬时值、最大值、有效值正弦量的有效值是最大值的0.707倍。
2．最大值、频率和初相位是正弦交流电的三要素。
3．正弦交流电可用三角函数式、波形图、相量图来表示，它完整地描述了正弦量随时间变化的规律。
7.1正弦交流电的基本物理量教学目标1. 了解正弦量的表示方法。
2. 理解正弦量的三要素。
3. 理解正弦量的周期、频率和角频率的概念，掌握三者之间的关系。
4．理解相位和相位差的概念，会根据相位差确定两个同频率正弦量的相位关系。
5．理解正弦量有效值、最大值和平均值的概念。
6. 会计算正弦交流电的基本物理量。
教学重点、难点分析重点：正弦量的周期、频率和角频率的概念及三者之间的关系。
根据相位差确定两个同频率正弦量的相位关系。
计算正弦交流电的基本物理量难点：正弦量的周期、频率和角频率的概念及三者之间的关系。
教具略。
教学方法讲授法，多媒体课件。
教学过程Ⅰ.导入1、举例说明交流电在日常生活中及其广泛的应用2、通过用示波器观察到的灯泡两端电压的波形，说明交流电压是按正弦规律变化的。
II．讲授新课一、认识正弦交流电大小和方向随时间作周期性变化的物理量(如电动势、电压、电流、磁通等)称为周期性交流量，如图所示。
在周期性交流量中，应用最广泛的是按正弦规律变化的正弦交流量，简称正弦量。
通常所说的正弦交流电，指的是正弦电动势、正弦电压和正弦电流。
正弦量的大小和方向随时间按正弦规律变化，它在每一瞬间都有确定的大小和方向，正弦量在每一瞬时的数值叫做瞬时值。
瞬时值是时间t 的函数，分别用小写字母i u e 、、表示正弦电动势、正弦电压、正弦电流的瞬时值。
正弦量的瞬时值随时间变化规律的数学表达式叫做解析式。
正弦量瞬时值随时间变化规律的图像叫做正弦量的波形。
二、正弦电动势的产生感应电动势)sin(ψω+=t E e m式中m E 是感应电动势e 的最大值，又称为振幅。
三、正弦量的三要素（一）最大值最大值是指正弦量正的最大的瞬时值，又称为峰值或幅值。
最大值用带下标m 的大写字母表示。
如m E 、m U 和m I 分别表示正弦电动势、正弦电压和正弦电流的最大值。
（二）角频率1.周期正弦量e 变化一周所需的时间，称为正弦量e 的周期，用字母T 表示，单位是秒，用符号s 表示。
教案二 1、 了解正弦交流电路的组成特点； 2、 掌握正弦量频率、初相、幅值三要素; 山于学生初步学习正弦交流电的基础知识使用讲授法。
是身边的例子，熟悉的事物入手使用启发式教学方法。
通过试验观察直流电、交流电的波形，使学生对频率、相位、幅值等悄况先 从理论上进行系统全面的讲述正弦量的特点及三要素的具体描述方法。
通过 实际观察和理论讲解两方面结合来达成本次课的教学目的，此部分采用讲授法。
一. 提问：（10分钟） 1、电的种类大致分为哪三种？日常家庭用电最多是哪一种电?学校名称授课教师 授课时间 授课课 题名 称09年3月8日 授课形式 理实一体化 正弦交流电基木概念 教学目的教学重正确理解交流电的三要素：初相位、频率、幅值 教学难点正确理解交流电初相位的概念 主要教学方法从示波器上获得直观上的认识，此部分为宜观法。
教学器材准备示波器、电路板等 教学安排与过程设计（含课 授课班级正弦交流电：凡是随时间按正弦规律变化的电压、电流或电动势都叫做正弦交流 电。
2、直流电和交流电有什么区别呢?（提问引起学生的注意，增加其好奇心）那么交流电究竟是一种什么形式的电呢？它与直流电有些什么区别？山那 些物理量来描述？下面我们先通过两个电路来观察直流电与交流电的区别，以及 对交流电的特性做细致的分析。
二、试验操作！ （30分钟）1、课内试验项日1：观察用直流电源供电的白炽灯两端电压波形提示注意事项，并重点讲解本次双踪示波器要用到的使用方法。
做好电路图 的连接示范9按照试验操作单对项日1进行连接测试并作好记录。
2、课内试验项U 2：白炽灯的调光实验同课内试验项B 1的程序。
按照试验操作单对项U 2进行连接测试，并作好记录。
3、对操作结果进行分析:（1）先提问1~2人：① 直流电和交流电在波形上有什么区别？② 正弦交流电有什么特点？三、分析（30分钟）首先从试验项U 1所得到的电压波形上看，其电压值不随时间而变化，是一 条与横轴平行的直线。
正弦交流电的物理量教
学设计
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
“四六三职场导学”教学设计
专业：机械数控
学科：电工电子技术与技能
课题：正弦交流电的物理量
教师：彭文岚
《正弦交流电的物理量》教学设计
一、任务描述
本节课选自中等职业教育规划教材《电工电子技术与技能》第三章《交流电路》第1节《正弦交流电》。
本节主要讲解表征正弦交流电的各物理量的概念、意义、计算，这几方面为后续学习做好了基础，对应用和生产实践也有着重要的指导意义，所以本节内容是本章重点和难点之一。
二、教学目标及重难点
1.知识目标
1）掌握正弦交流电的三要素；
2）掌握周期、频率和角频率之间的关系；
3）理解有效值和相位差的概念；
2.能力目标
1）掌握交流电路概念；
2）学会分析简单电路。
3.情感目标
通过本节课教学，提高学生学习电学知识的热情。
4.重点难点
重点：掌握周期、频率和角频率之间的关系。
难点：理解有效值和相位差的概念。
三、教学资源
白板课件字母卡片
四、教学方法
主要采用任务驱动法、讲授法、小组讨论等教学方法，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。
通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。
五、教学过程
1.组织教学（2分钟）
老师提前三分钟进入教室，课前一分钟提醒学员准备上课，以小组为单位，整理地面、桌面、清点人员。
老师向学生问好：“各位优秀的同学，大家好”学生回答：“好，很好，非常好！”。
听到大家响亮的回答，我能感觉到大家的状态是真的非常好，希望大家将这种非常好的状态保持90分钟。
因为我们今天要学习难度比较大但是又很重要的一部分知识：正弦交流电的基本物理量。
通过这节课的学习，你需要达到四个目标：1）掌握正弦交流电的三要素；2）掌握周期、频率和角频率之间的关系；3）理解有效值和相位差的概念；4）学会分析简单电路。
设计说明：通过师生间的问候，拉近彼此的距离，并为之后的知识输入做好铺垫。
2. 导入新课（8分钟）
每组出一名同学进行“萝卜蹲”游戏，通过游戏对之前所学的物理量进行复习，引发学生学习兴趣，从而导入新课课题——正弦交流电的基本物理量。
游戏规则：每组出一名同学，通过抽牌决定代表的物理量，开始游戏。
扮演XX的同学念“XX蹲， XX蹲， XX蹲完YY蹲”，并做出相应动作， XX完成后YY立即跟上，念“YY蹲，YY蹲，YY蹲完ZZ蹲”。
设计说明：通过热身游戏既提高了学生的学习兴趣，使学生上课注意力更为集中，同时又复习了以前所学知识，可谓是一举两得。
注：对最后胜出的两名同学给予爱的鼓励，并给其所在的小组加分。
3.复习旧知（8分钟）
教师提问：（1）什么是直流电，交流电？学生思考后回答。
明确了直流电和交流电的定义之后，讨论：你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？
（2）正弦交流电是如何产生的？学生思考后回答。
教师总结：正弦交流电的产生遵循电磁感应定律。
设计说明：温故而知新，讨论的加入使学生对交流电的认识更为深刻。
4.检查学生预习情况（3分钟）
教师：课后让大家自己预习一下这部分内容，大家预习了吗？
学生：预习了。
教师：我来检查一下大家预习的怎么样？下面三个问题会的同学请抢答。
问题1：课本上讲了几个表征正弦交流电的物理量？
问题2：周期的符号是什么？
问题3：正弦交流电的三要素是什么？
5.讲授新课（40分钟）
知识点一：表征正弦交流电大小的物理量——瞬时值、最大值、有效值
（1）瞬时值：正弦交流电在某一瞬间的数值，用小写字母表示，如i、u、e等。
（2）最大值：正弦交流电变化时出现的最大瞬时值，用带下标m的大写字
母表示，如I
m 、U
m
、E
m
等。
（3）有效值：有效值是根据电流热效应原理来确定的。
将直流电流I和交流电流i分别通过同一电阻R，如果在相同的时间内产生的热量相等，则此直流电的数值即为该交流电的有效值。
有效值用大写字母表示，如I、U、E等。
e=E m sin(ωt+φ0)
瞬时值表达式u=Umsin(ωt+φ0)
i=I m sin(ωt+φ0)
E≈0.707E m
有效值与最大值关系U≈0.707U m
I≈0.707I m
（4）练习：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为e=311sin(314t)V。
则此交流电的最大值为（），有效值为（）。
知识点二：表征正弦交流电变化快慢的物理量——周期、频率、角频率
（1）周期：正弦交流电按正弦规律变化，每完成一个循环所需要的时间称为周期，用符号T表示，单位为s（秒）。
（2）频率：正弦交流电1s内完成的周期数称为频率，用符号f表示，单位为Hz（赫兹）。
（3）角频率：正弦交流电在单位时间内变化的弧度数称为角频率，用符号ω表示，单位为rad/s（弧度/秒）。
（4）练习：我国生产和生活用工频交流电的频率为50Hz，周期T＝_______s，角频率ω＝_______rad/s。
知识点三：表征正弦交流电初始状态的物理量——初相位
（1）相位：式e=Emsin（ωt+φ0）中的（ωt+φ0）称为相位。
相位是随时间变化的角度。
（2）初相位：t=0时的相位叫做初相位，即φ0。
初相位决定了交流电的起始状态。
（3）相位差：两个同频率的正弦量的相位之差叫做相位差。
当φ1>φ2，即φ>0时，称i1超前i2，或i2滞后i1；
当φ1<φ2，即φ<0时，称i1滞后i2，或i2超前i1；
当φ1=φ2，φ=0时,称i1与i2同相；
当φ=±π或±180°时,称i1与i2反相；
当φ=±π/2或±90°时,称i1与i2正交。
（4）练习：u1= 311sin(314t-30) V，u2= 311sin(314t+60)V，写出其相位差，指出哪个超前，哪个滞后？
设计说明：讲练结合，每讲完一个知识点即有一道练习题，要求学生通过小组协作完成练习题，并请学生回答及讲解解答方法，及时掌握学生学习情况。
6.检验反馈（20分钟）
（1）趣味练习——连连看
已知正弦电压解析式：u=20sin（100πt+π/3）V
求：最大值Um、角频率ω、周期T、频率f、初相位φ0
注：本题完成步骤为：学生独立解答--上台展示结果--讲解解题方法--小组评价完成情况。
（2）分组竞赛
组织一场课堂的竞答比赛，将学生分为甲乙两组，每组准备几个关于本节内容的题目写在纸条上。
公布竞答的规程：本组出的题目由对方组答题，两组依次答题，不看书答题并且正确者为本组加3分，看书回答正确者加1分，回答错误者不得分。
如果出题方所出题目超出本节范围，出题组倒扣1分。
最后
以得分多少判定胜负。
7.知识拓展（5分钟）
（1）我国电力系统的供电频率为50Hz（称为工频），少数国家如美国、日本采用60Hz的频率。
（2）我们通常所说家庭照明电路的电源电压为220V就是指有效值，多数电器产品铭牌上标注的额定电压、额定电流，用交流电流表、电压表测量出来的数值也都是有效值。
（3）三位点亮世界的电力巨人
设计说明：理论联系实际，通过设置悬念：“你想知道爱迪生和特斯拉之间发生了什么吗？请大家回去查一查，下节课我们来讲这个故事。
”给学生一个想上下节课的期盼。
8.总结（4分钟）
教师提问：这节课你有什么收获？学生小组讨论总结本节所学知识，通过自主总结加深对所学知识的理解。
六、教学评价（3分钟）
先让学生自己评价一下这节课的表现及对所学知识的掌握情况，再有学生评价出表现最好的小组，最后老师总结并评价各个小组并给最好的小组予以奖励。
七、课后作业（1分钟）
请同学们完成《学习指导与练习》P34一、2、3、4二、1、2、3
八、教学反思
通过多媒体教学软件与传统教学相结合，使教学过程更生动、直观，学生更易接受及产生学习兴趣。
通过竞赛方式让学生自主检验学习成果，提高了学生的积极主动性。
附件：教学任务书，学生工作页
机械数控教学部工作过程系统化
教学任务书
科目：电工电子技术与技能教师：彭文岚
机械数控教学部工作过程系统化
学生工作页
题目：____________________________ 科目：教师：____________ 小组组长：_____________ 班级：_____________ 日期：____________
小组成员：_______________________________________
要求：根据任务书的相关要求，完成工作页各项内容的填写。
