交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)反思

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1、- ?交變電流?教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)反思 隴西一中 唐月有 748100 一、教材分析 交變電流知識對生產(chǎn)和生活關(guān)系密切，有廣泛的應(yīng)用，考慮到高中階段只對交流電的產(chǎn)生、描述方法、根本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。 為了適應(yīng)學(xué)生的承受能力，教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個(gè)問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的.并強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖5．１－３所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個(gè)特殊位置時(shí)，電流表指針變化的情況，分析電動勢和電流方向的變化，這樣學(xué)生就

2、會對電動勢和電流的變化情況有個(gè)大致的了解.然后讓學(xué)生用右手定則獨(dú)立分析線圈中電動勢和電流的方向.這樣能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。 關(guān)于交變電流的變化規(guī)律，教材利用上章學(xué)過的法拉第電磁感應(yīng)定律引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展推導(dǎo)，得出感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值和最大值的表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)閉合電路歐姆定律和局部電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的表達(dá)式。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 〔1〕知道什么是交變流電。并理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。 〔2〕掌握交變電流的變化規(guī)律，及表示方法。 〔3〕理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。 〔4〕知道幾種常見的交變電流。如

3、正弦式交變電流、鋸齒形交變電流、矩形脈沖電流。 2、過程與方法 〔1〕掌握描述物理量的三種根本方法〔文字法、公式法、圖象法〕。 〔2〕培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。 〔3〕培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 結(jié)合實(shí)際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想. 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：1、交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析. 2、交變電流的變化規(guī)律的圖象描述。 難點(diǎn)：１、交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用. ２、圖象與實(shí)際發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)的一一對應(yīng)關(guān)系的理解。 四、學(xué)情分析 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)，理解了導(dǎo)體切割磁場會產(chǎn)生電動勢

4、。在此根底上學(xué)習(xí)交變電流，對于理解還是很符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。但這是新的概念，鑒于學(xué)生承受能力的不同，講解時(shí)還需詳細(xì)，加強(qiáng)引導(dǎo)。更是采用多媒體教學(xué)的手段，以便更直觀更立體的讓學(xué)生承受。 五、教學(xué)方法 情景教學(xué)法 實(shí)驗(yàn)教學(xué)法 類比教學(xué)法 互動探究教學(xué)法 六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：通過預(yù)習(xí)，初步了解一些知識 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，準(zhǔn)備教具 七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑?！?分鐘〕 檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 〔二〕情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)?！?分鐘〕 利用多媒體課件展示目標(biāo)

5、出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造. 1、［演示］教師手搖發(fā)電機(jī)模型.第一次發(fā)電機(jī)接小燈泡.當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動時(shí)，小燈泡不亮；當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動時(shí)，小燈泡一閃一閃的。第二次發(fā)電機(jī)接上示教電流計(jì)，當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動〔或快速擺動〕，電流計(jì)指針左右擺動. 2、思考問題：線圈中產(chǎn)生的是什么樣的電流. 〔引導(dǎo)學(xué)生答復(fù)：這種電流就是我們家里電路中的電流，它的大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化，這樣的電流叫交變電流。如果方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電。交流電和直流電之間可以相轉(zhuǎn)換?！? 注：教師手搖發(fā)電機(jī)的速度有所改變，一次快一次慢。 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考為什么會有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生。從而引入交變電流。

6、 〔三〕合作探究、精講點(diǎn)撥?！?0分鐘〕 探究問題 1、為什么矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線框里能產(chǎn)生交變電流. 多媒體課件打出以下圖. 2、abcd線框在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時(shí)，哪些邊切割磁感線. 3、線框轉(zhuǎn)到什么位置，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大. 4、線框轉(zhuǎn)動到什么位置時(shí)，感應(yīng)電動勢最小. 利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念： 1.中性面——線框平面與磁感線垂直位置. 2.線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈Φ最大，但e =0. 3.線圈越過中性面，線圈中I感方向要改變.線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流I感方向改變兩次. 4、如果從中性面開場計(jì)時(shí)，逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω，經(jīng)時(shí)間t，

7、線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場方向夾角為θ=ωt，屏幕上打出線圈水平投影圖，如以下圖.設(shè)ab=cd=l1 磁感應(yīng)強(qiáng)度B，bc=ad=l2 這時(shí)ab邊E感多大. 5、cd邊中E感跟ab邊中感應(yīng)電動勢大小一樣， 又是串聯(lián)在一起，此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動勢多大.(學(xué)生推導(dǎo)，教師點(diǎn)撥) 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，屏幕上打出： 1.在勻強(qiáng)磁場中，勻速轉(zhuǎn)動線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的. 瞬時(shí)表達(dá)式：e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt N匝線圈時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全一樣的電源來個(gè)串聯(lián)，e=NBSωsinωt. 其中最大值Em=NBSω 線框和用電器構(gòu)成回路i

8、= = sinωt 最大值Im= 2.屏幕上使線圈轉(zhuǎn)動，如轉(zhuǎn)θ=ωt=60°,150°,210°,300°時(shí)，請學(xué)生分別計(jì)算感應(yīng)電動勢的大小和方向. 最后將學(xué)生計(jì)算結(jié)論總結(jié)：e=Emsinωt,既能表示電動勢大小，又能表示電動勢方向. 由于上面介紹的發(fā)電機(jī)的電動勢按正弦規(guī)律變化，所以當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí)，負(fù)載兩端的電壓u、和流過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，即 U= Umsinωt, i=Imsinωt 這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦式交變電流簡稱正弦式電流。 舉例：〔5分鐘〕 一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311 V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是

9、100πrad/s. 〔1〕寫出感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式. 〔2〕假設(shè)該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路中的總電阻為100 Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式.在t=s時(shí)電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為多少. 思考問題：結(jié)合數(shù)學(xué)知識，能否在直角坐標(biāo)系中畫出正弦式電流的圖像.〔如以下圖〕 ［演示］用示波器顯示照明電路的電壓波形.分析波形曲線特點(diǎn)，如以下圖. 閱讀書本p32頁最后一段。知道還有其它形式的交流電。如鋸齒波、脈沖波等。 〔四〕反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。〔5分鐘〕 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要容，并進(jìn)展當(dāng)堂檢測。 〔五〕發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)

10、課穩(wěn)固提高。 九、板書設(shè)計(jì) 交變電流 十、教學(xué)反思 新頒發(fā)的普通高中?物理新課程標(biāo)準(zhǔn)?指出：物理課程的總目標(biāo)不僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理根底知識和技能，更要讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，開展自主學(xué)習(xí)能力，并能將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，新課程標(biāo)準(zhǔn)中最大的特點(diǎn)就是將課堂容與大量的探究活動〔課或課外〕有機(jī)的聯(lián)系起來，探究活動成了課堂教學(xué)中不可缺少的一環(huán)。 交變電流知識對生產(chǎn)和生活關(guān)系密切，有廣泛的應(yīng)用，考慮到高中階段只對交流電的產(chǎn)生、描述方法、根本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。 〔一〕成功之處 1、

11、交流與直流有許多相似之處，也有許多不同之處。這既是學(xué)習(xí)、了解交流電的關(guān)鍵，也是學(xué)習(xí)、研究新知識的重要方法．在與的知識做比照中學(xué)習(xí)和掌握新知識特點(diǎn)的方法，是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法。在學(xué)習(xí)交變電流之前，應(yīng)幫助學(xué)生理解直流電和交流電的區(qū)別。其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時(shí)間變化。同時(shí)給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時(shí)間變化。 2、采用“實(shí)驗(yàn)探究〞模式，有效調(diào)動學(xué)生多種感官，開展學(xué)生多元智能，面向全體學(xué)生，讓具有不同特點(diǎn)的學(xué)生都能得到開展，注重因材施教。對于交變電流的產(chǎn)生，課本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法。為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中要盡可能用示波器或模型或

12、多媒體課件配合講解。教學(xué)中讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個(gè)特殊位置時(shí)電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學(xué)生對線圈轉(zhuǎn)動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解。 3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律，是一種重要方法，它形象、直觀、學(xué)生易于承受。在學(xué)生已有的圖像知識的根底上，較好地掌握這種表述方法。更要讓學(xué)生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種。課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學(xué)生思路，但不要求引伸。 4、在這一節(jié)中學(xué)生要第一次承受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時(shí)值、最大值〔以及下一節(jié)的有效值〕等等．要讓學(xué)生明白這些名詞的準(zhǔn)確含義。特別是對中性面

13、的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面。當(dāng)線圈位于中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電動勢為零，線圈轉(zhuǎn)動過程過中性面時(shí)，其中感應(yīng)電動勢方向要改變。 5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實(shí)際上是正弦交流電的產(chǎn)生。以矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動為模型，以線框通過中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到電動勢隨時(shí)間滿足正弦變化的交變電流。這里可以明確指出，電動勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定． 6、采用多媒體技術(shù)，免去板書時(shí)間，大大提高課堂教學(xué)效率。 〔二〕問題反思 　　1、學(xué)生能力因人而異，在推導(dǎo)規(guī)律過程中，少數(shù)學(xué)生不能按時(shí)完成，影響對后續(xù)知識的理解。但探究模式為大勢所趨，教師最好不要代替學(xué)生進(jìn)展推導(dǎo)。要讓學(xué)生逐漸適應(yīng)探究學(xué)習(xí)，提高獨(dú)立研究問題的能力，有困難的學(xué)生可課后單獨(dú)指導(dǎo)。 　　2、課堂容量較大，既有理論推導(dǎo)，又有猜想討論，還有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教師要宏觀調(diào)控，合理分配時(shí)間。重點(diǎn)在弄清根本原理，不能增加其它例題，留待后續(xù)解決。 3、對于電子白板的應(yīng)用，我們學(xué)校正在安裝調(diào)試，師生運(yùn)用不熟練，有待學(xué)習(xí)提高。 . z.