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2 交变电流的描述-人教版高中物理选择性必修第二册（2019版）教案1. 课程简介本次课程是《人教版高中物理选择性必修第二册（2019版）》中第二章内容——交变电流的描述。
本章节的主要学习内容包括：交变电流瞬时值和有效值、正弦曲线、交流电路中电容的作用、交流电路中电感的作用以及RLC串联电路中的共振现象。
该教案的教学目标是让学生了解交变电流的概念及其基本性质，理解电容、电感和电阻在交流电路中的作用，掌握RLC串联电路的共振特性，为后续学习交流电路的分析和设计打下基础。
2. 教学内容和步骤2.1 交变电流的基本概念交变电流作为一种周期性变化的电流，其瞬时值可以表示为如下正弦函数：$i=i_m\\sin(\\omega t+\\varphi)$。
其中，i m为电流的最大值，$\\omega$为角频率，t为时间，$\\varphi$为初相位差。
交变电流最大值为瞬时电流的最大幅值，称为电流的峰值。
而为了表征交变电流的大小，引入了有效值这个概念。
交变电流的有效值等于直流电流大小相同时，所产生的功率相同的交变电流值。
2.2 正弦曲线正弦曲线是一个基本的周期函数，在交变电路中起到了极为重要的作用。
交变电流和交变电压的波形都是正弦曲线，所以我们需要掌握正弦曲线的基本概念和性质。
在本课程中，我们主要研究正弦曲线的频率、周期、峰值和有效值等。
2.3 交流电路中电容的作用交流电路中的电容主要有阻抗的作用。
直流电路中，电容的作用是存储电荷并阻止电流流动。
而在交流电路中，电容的电荷会随着时间而变化，从而导致电容的电流也会发生变化，这种现象就称为容性反应。
交流电路中，电容对电路中断电路的波动的作用也很重要。
2.4 交流电路中电感的作用电感是一种具有电阻等效作用的重要元件。
在交流电路中，电感能够使电流发生相位差，从而产生电压。
与电容不同，电感上的电流能够保持持续不变，不会像电容一样随着时间而变化。
电感的电流和电压能够产生相位差。
《交变电流》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解交变电流的基本观点和性质。
2. 掌握交变电流的周期、频率等重要参数。
3. 学会用交流电表测量交变电流，并理解其读数方法。
4. 了解生活中常见的交变电流现象。
二、教学重难点1. 重点：理解交变电流的产生原理和测量方法。
2. 难点：实际生活中的交变电流现象的分析和理解。
三、教学准备1. 教材、PPT课件、直流电表、交流电表、电源、导线等实验器械。
2. 准备一些生活中的交变电流图片或视频，用于教室讲解。
3. 设计一些教室互动问题，引导学生积极参与讨论。
四、教学过程：1. 引入新课：通过一些生活实例让学生感知交变电流的存在和特点，引起学生对交变电流的探究兴趣。
例如：* 家庭用电：交流电的周期性变化使得家庭用电设备能够正常工作。
* 电磁炉：利用交变电流产生变化的磁场，从而加热食物。
* 交流发电机：利用线圈在磁场中转动产生交变电流。
引导学生思考：什么是交变电流？如何描述交变电流？让学生对交变电流有一个初步的认识。
2. 讲授新课：通过实验和课件展示，详细讲解交变电流的定义、周期、频率、有效值等观点，并介绍交流发电机的工作原理。
实验：让学生观察一个简单的交流发电机模型，了解其工作原理。
课件展示：通过动画和图片，展示交变电流的变化过程，帮助学生理解交变电流的特点。
3. 学生活动：让学生分组讨论，尝试用自己的语言诠释交变电流的观点，并尝试总结交变电流的特点。
通过小组讨论，提高学生的表达能力和团队协作能力。
4. 案例分析：通过分析一些实际交变电流的案例，让学生了解交变电流在生活和工业中的应用，并让学生思考如何利用交变电流的特点来提高效率或减少能耗。
5. 作业安置：让学生回家后通过网络或图书馆查阅有关交变电流的资料，进一步了解交变电流的应用和发展趋势，为下一节课做好准备。
6. 教室小结：回顾本节课的主要内容，强调交变电流的重要性和应用，鼓励学生继续探究和学习物理知识。
大单元教学设计说课稿《3.1 交变电流》一、教材分析①本节课主要介绍交变电流的基本概念、特点和类型，为后续学习交变电流的相关知识打下基础。
②教材突出了交变电流在现代电力系统中的重要地位，让学生认识到交变电流的广泛应用。
③本课程涉及到数学知识，如正弦函数、平均值等，需要学生具备一定的数学基础。
④教材通过实例和实验，使学生更好地理解交变电流的概念和特点。
二、学情分析①学生已掌握直流电流的基本知识，具备一定的物理学基础，有利于学习交变电流的相关知识。
②学生对交变电流的概念和应用场景有一定了解，但尚未形成系统化的知识体系。
③学生对于涉及数学知识的部分可能存在困惑，需要教师引导和解答。
④学生的实验操作能力有待提高，需要在实验环节加强指导和训练。
三、核心素养1.物理观念①培养学生理解交变电流的基本概念和特点，明确其与直流电流的区别。
②使学生了解交变电流在现代电力系统中的重要作用，认识到交变电流的广泛应用。
③引导学生探究交变电流的类型，如正弦交变电流、方波交变电流等。
2.科学思维①教导学生运用数学知识分析交变电流的特点，如正弦函数、平均值等。
②培养学生运用物理原理分析交变电流的产生和传输过程。
③引导学生通过比较直流电流和交变电流，理解二者的优缺点。
3.科学探究①鼓励学生通过实验探究交变电流的产生和特点，培养动手能力。
②指导学生设计实验方案，比较不同类型交变电流的特点。
③引导学生关注交变电流在生活中的应用，培养学生的实际问题解决能力。
4.科学态度与责任①培养学生积极探究交变电流现象的精神，形成主动学习的态度。
②教导学生遵循科学方法和实验规范，培养学生的科学精神和实验安全意识。
③鼓励学生关注电能的节约使用和可持续发展，培养社会责任感。
四、教学重难点1.重点①理解交变电流的基本概念和特点，掌握其与直流电流的区别。
②学习交变电流的类型，如正弦交变电流、方波交变电流等。
③了解交变电流在现代电力系统中的重要作用和广泛应用。
《交变电流》教学设计【教材分析】本节内容是选自人民教育出版社2019 年出版的普通高中物理教科书选择性必修第二册第三章第1 节的内容，本节内容是前一章电磁感应的运用，也是本章后续学习的基础，具有承上启下的作用，同时本节内容与生产生活紧密相连，既有理论建构的难度，也有实际应用的价值，因此可以有效的培养学生理论模型建构的能力与运用理论知识解决实际问题的能力。
【教学目标】物理观念∶知道什么是直流电与交流电，知道交流电产生的过程科学思维∶通过对交变电流产生过程的分析与创新实验，培养学生理论联系实际的能力和创新思维。
科学探究：通过对交变电流产生过程分析，尝试使用生活中常见物品结合科学方法进行实验来研究物理问题，认识实验在物理中的重要作用。
科学态度与责任∶有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。
【重难点】教学重点：知道什么是交变电流教学难点：掌握交变电流产生的原因【教学方法】教法：演示实验法、引导法、学法：观察法、合作探究法、小组实验法。
【教学过程】新课教学情境引入师：同学们，我们上课了活动：在正式开始上课后，设计一个停电的教学事故，教室突然处于黑暗之中，学生躁动紧张，大约5-6 秒后，打开教室照明设备。
师：刚刚我们经历了一小段停电的时光，伸手不见五指，你有什么感受？停电给我们的课堂就带来了很多的不便，可见电对我们的生产生活的重要作用，小到教室里的电脑灯火，大到高楼工厂，电无处不在，而我们现在习以为常的电，在100 多年前，可是非常稀缺的资源，吃水不忘挖井人，让我们一起来了解一下电力的发展简史。
师：介绍电力发展简史设计意图：让学生切身感受电对课堂的重要性，没有电教学都无法正常进行，联系现实生活，知道现代生活中电无处不在，深刻体会电对现代生活的重要作用，并介绍电力发展简史，感受科学进步对我们生产生活与发展的积极作用。
师：正是这些科学先辈的不懈努力才为我们今天的美好生活奠定了基础，他们如同灯塔照亮人类进步的道路，为了进一步了解现代电力系统，课前同学们参观了铜陵发电厂，现在请几位学生代表来和我们分享一下他们的所见所闻。
2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流教案一、知识与技能1、理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。
2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。
3、理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。
二、过程与方法1、通过分析交变电流的产生过程，让学生经历从生活实例到物理模型建立的过程，学会建立物理模型的方法并激发学生学习的积极性和主动性。
2、经历对交变电流的变化规律的探究过程，加深领悟用图像描述电流变化的方法。
三、情感态度与价值观1、通过分析交变电流的产生过程，培养学生的观察能力、空间想象能力以及将立体图转化为平面图的能力。
2、根据法拉第电磁感应定律探究交变电流的变化规律，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
1、交变电流的产生过程的物理分析。
（重点）2、交变电流的变化规律的探究。
（重点）3、交变电流的产生原理的理解。
（难点）4、交变电流的变化规律的理解及应用。
（难点）多媒体课件一、导入新课：【演示】用示波器或电压传感器先观察用干电池供电时电压的波形，再观察用学生电源交流挡供电时电压的波形。
这两种波形各有什么特点呢？【教师讲解】在显示屏上显示的电压（或电流）随时间变化的图像，在电工技术和电子技术中常常叫作波形图，从波形图上可以很清楚地看到电流的大小和方向的变化，我们把电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。
本节课我们主要学习正弦式交变电流。
二、讲授新课：1、交变电流【教师提问】干电池供电的波形图和学生电源交流挡供电的波形图有何不同？【学生回答】干电池供电的波形图中，电流（电压）不随时间而变化；交流电源供电的波形图中，电流（电压）随时间做周期性变化。
【教师总结】（1）交变电流：电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流。
（2）恒定电流：电压、电流的大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。
（3）直流：方向不随时间变化的电流称为直流。
大单元教学设计说课稿《3.1 交变电流》
一、教材分析
①介绍交流电的特点和概念，引导学生了解交流电的周期性变化和频率。
②讲解交流电的传输方式和电源变压器的作用，让学生了解电能传输的过程和原理。
③介绍交流电的测量和表示方法，引导学生了解电压、电流和功率的测量和计算方法。
④讲解电感和电容的基本原理和应用，引导学生了解交流电路的特性和性能。
二、学情分析
①学生基础知识薄弱，对于电学基础概念和电路分析方法掌握不够扎实。
②学生对于交流电的特点和传输方式理解不深，对于电源变压器和交流电路的作用和性能缺乏认识。
③学生对于电感和电容的原理和应用不够熟悉，需要更深入地了解交流电路的特性和性能。
④学生需要培养科学探究和实验操作能力，了解实际生活中的交流电应用和问题。
三、核心素养
1.物理观念
①理解交流电的周期性变化和频率，了解交流电的基本概念和特点。
②认识电路分析的方法和电路中各个元器件的作用和性能。
③了解电能的传输和利用方式，以及相关的物理原理和规律。
2.科学思维
①培养科学思维能力，包括分析问题、归纳、推理和实验探究等方面。
②让学生理解科学与技术的关系和作用，认识到科学和技术的发展对于人类社会的影响和贡献。
③鼓励学生开展科学研究和探究，以及创新实践和应用能力的培养。
3.科学探究
①引导学生进行实验探究，了解电路中各个元器件的作用和性能。
②让学生了解实际生活中的交流电应用和问题，如电源适配器的设计和故障排查等。
③鼓励学生进行科学探究和研究，如对于电容和电感的实验研究和探究等。
4.科学态度与责任
科学态度与责任
①在学习交变电流的过程中，要求学生具备认真负责的态度，养成良好的实验守则，保持实验现场的整洁和安全，并遵守相关的电器使用规定，做到安全使用电器，避免发生意外。
②鼓励学生学习科学知识的同时，关注能源利用和环境保护的问题，培养节约能源和保护环境的意识，从而推动可持续发展。
③引导学生了解科学的社会价值，关注能源的供需状况，探究电力工业的发展历程以及电力在国家现代化建设中的重要作用，培养关注国家发展、服务社会的责任感。
四、教学重难点
教学重难点
①交变电流的概念和特点是本节课的教学重点。
要求学生通过举例子和实验现象的分析，深入理解交变电流的概念和特点，掌握它与直流电的区别和联系。
②电压的峰值、有效值的概念和计算方法是本节课的教学难点。
在教学过程中，要帮助学生理解电压的峰值和有效值的概念，掌握它们的计算方法，加深对交变电流的理解。
③交变电流的频率、周期和相位差的概念和计算方法是本节课的教学难点。
在教学过程中，要引导学生通过实验和计算，理解频率、周期和相位差的概念，掌握它们的计算方法，加深对交变电流的理解。
五、教学环节
1.导入新课
①让学生回顾家庭用电中使用的电器，提出交流电和直流电的区别，并引入交变电流的概念。
②展示一个交变电流的动画或视频，让学生观察交变电流的变化规律和特点，激发学生的学习兴趣。
③提出生活中电压的概念，引导学生思考交变电流与电压的关系。
④让学生观察真实的交变电流波形图，通过比较不同频率和振幅下的波形图，引导学生深入了解交变电流的特点和规律。
⑤让学生观察一些常见电器中的电动机运转，让学生了解交变电流在电动机中的应用。
2.主干知识导引
①介绍交变电流的基本概念、产生方式和特点。
②解释正弦函数和周期的概念，引导学生理解交变电流的周期和频
率。
③讲解交变电路中的电感、电容和阻抗等基本元件，并介绍它们在交变电路中的应用。
④引入交变电路中的相量概念，让学生理解相量的概念及其在交变电路中的应用。
3.主要知识详解
①交变电动势和交变电流的产生和特点：在导体中，当磁场强度随时间变化时，就会在导体中产生交变电动势和交变电流。
与直流电不同，交变电的大小和方向都随着时间的变化而改变，呈现出周期性变化的特点。
②交流电的频率和周期：交流电的频率是指在单位时间内交变电流变化的次数，单位为赫兹（Hz）；交流电的周期是指一个完整的正、负半周所用的时间，单位为秒（s）。
③交流电的有效值和峰值：交流电的有效值是指在一个周期内，与其所能产生相同平均功率的稳定直流电的电压或电流大小；交流电的峰值是指交流电的最大电压或电流值。
④交流电的相位差：交流电中不同电压或电流之间的时间相位差是指它们峰值出现的时间差，它们之间的相位差可以用角度来表示。
⑤交流电的复数表示：交流电可以用复数来表示，其中实部表示交流电的有效值，虚部表示交流电的相位差。
⑥电阻、电感和电容在交流电路中的作用：在交流电路中，电阻限制电流的流动，电感对变化快速的交流电有阻碍作用，电容则对变化缓慢的交流电有阻碍作用，三者共同作用影响交流电路中的电流和电压。
⑦交流电路中的功率和功率因数：交流电路中的功率为电压和电流
的乘积，交流电路的功率因数是指实际有用功率与总功率之比。
⑧交流电路中的谐振：当电感和电容组成的交流电路中的电容和电感阻抗相等时，电路会出现谐振，谐振时电路中的电流最大，电路对外的阻抗最小。
4.知识总结
①交变电流是指大小和方向都随着时间的变化而改变的电流。
②交流电的频率和周期是描述交变电流变化规律的基本参数。
③交流电的有效值是指在一个周期内，与其所能产生相同平均功率的稳定直流电的电压或电流大小；交流电的峰值是指交流电的最大电压或电流值。
六、课堂总结与反思
①总结本节课的内容，强化学生对于交变电流基础概念的理解。
通过本节课的学习，学生对于交变电流的基本特性和相关的数学量有了更深入的了解，如正弦曲线、频率、周期等。
在教学中，教师可以通过巧妙的引导，让学生掌握更深入的理解和应用，从而更好地掌握交变电流的知识。
②反思教学过程，总结教学经验。
在教学交变电流的过程中，教师应该注重理论知识与实践应用的结合，引导学生发现并理解实际应用中交变电流的重要性。
同时，教师还应该加强学生的实践操作能力，让学生能够在实际中掌握交变电流的应用方法和技巧。
在教学中，教师还应该不断创新教学方法，针对学生的不同特点和需求，开展多样化的教学活动，提高教学效果。
③反思学生学习状况，探究学生学习方法。
在本节课的学习中，学生有些人对于交变电流的相关概念和理论比较陌生，需要进行详细的
解释和讲解。
有些学生则已经掌握了相关的基础知识，需要进行更深入的探究和应用。
因此，教师应该注重学生个体差异，针对学生的特点和需求进行差异化教学，提高教学效果。
同时，教师还应该注重学生的学习方法和策略，引导学生积极主动地学习，发挥学习潜力，提高学习效率和质量。
