交變電流 教學設計與教學反思

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1、- ?交變電流?教學設計與教學反思 隴西一中 唐月有 748100 一、教材分析 交變電流知識對生產和生活關系密切，有廣泛的應用，考慮到高中階段只對交流電的產生、描述方法、根本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學過的電磁感應的引伸，所以在教學過程中對開闊學生思路、提高能力是很有好處的。 為了適應學生的承受能力，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問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生交流電，以展示交流電是怎樣產生的.并強調讓學生觀察教材圖5．１－３所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個特殊位置時，電流表指針變化的情況，分析電動勢和電流方向的變化，這樣學生就

2、會對電動勢和電流的變化情況有個大致的了解.然后讓學生用右手定則獨立分析線圈中電動勢和電流的方向.這樣能充分調動學生的積極性,培養(yǎng)學生的觀察和分析能力。 關于交變電流的變化規(guī)律，教材利用上章學過的法拉第電磁感應定律引導學生進展推導，得出感應電動勢的瞬時值和最大值的表達式，進而根據(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值與最大值的表達式。 二、教學目標 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值和最大值及中性面的準確含義。 〔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)學生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。 〔3〕培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決處理物理問題的能力。 3、情感、態(tài)度與價值觀目標 結合實際情況培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的思想. 三、教學重點難點 重點：1、交變電流產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：１、交變電流的變化規(guī)律及應用. ２、圖象與實際發(fā)動機轉動時的一一對應關系的理解。 四、學情分析 學生已經學習了電磁感應，理解了導體切割磁場會產生電動勢

4、。在此根底上學習交變電流，對于理解還是很符合學生的認知規(guī)律的。但這是新的概念，鑒于學生承受能力的不同，講解時還需詳細，加強引導。更是采用多媒體教學的手段，以便更直觀更立體的讓學生承受。 五、教學方法 情景教學法 實驗教學法 類比教學法 互動探究教學法 六、課前準備 1．學生的學習準備：通過預習，初步了解一些知識 2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，準備教具 七、課時安排：1課時 八、教學過程 (一)預習檢查、總結疑惑?！?分鐘〕 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。 〔二〕情景導入、展示目標?！?分鐘〕 利用多媒體課件展示目標

5、出示單相交流發(fā)電機，引導學生首先觀察它的主要構造. 1、［演示］教師手搖發(fā)電機模型.第一次發(fā)電機接小燈泡.當線框緩慢轉動時，小燈泡不亮；當線框快速轉動時，小燈泡一閃一閃的。第二次發(fā)電機接上示教電流計，當線框緩慢轉動〔或快速擺動〕，電流計指針左右擺動. 2、思考問題：線圈中產生的是什么樣的電流. 〔引導學生答復：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。如果方向不隨時間變化的電流稱為直流電。交流電和直流電之間可以相轉換?！? 注：教師手搖發(fā)電機的速度有所改變，一次快一次慢。 觀察實驗現(xiàn)象，思考為什么會有這樣的現(xiàn)象產生。從而引入交變電流。

6、 〔三〕合作探究、精講點撥?！?0分鐘〕 探究問題 1、為什么矩形線框在勻強磁場中勻速轉動，線框里能產生交變電流. 多媒體課件打出以下圖. 2、abcd線框在磁場中繞OO′軸轉動時，哪些邊切割磁感線. 3、線框轉到什么位置，產生感應電動勢最大. 4、線框轉動到什么位置時，感應電動勢最小. 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，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.線圈轉一周，感應電流I感方向改變兩次. 4、如果從中性面開場計時，逆時針方向勻速轉動，角速度ω，經時間t，

7、線圈轉到圖示位置，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ab=cd=l1 磁感應強度B，bc=ad=l2 這時ab邊E感多大. 5、cd邊中E感跟ab邊中感應電動勢大小一樣， 又是串聯(lián)在一起，此時整個線框中感應電動勢多大.(學生推導，教師點撥) 教師引導學生總結，屏幕上打出： 1.在勻強磁場中，勻速轉動線圈產生感應電動勢及感應電流是按正弦規(guī)律變化的. 瞬時表達式：e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt N匝線圈時，相當于N個完全一樣的電源來個串聯(lián)，e=NBSωsinωt. 其中最大值Em=NBSω 線框和用電器構成回路i

8、= = sinωt 最大值Im= 2.屏幕上使線圈轉動，如轉θ=ωt=60°,150°,210°,300°時，請學生分別計算感應電動勢的大小和方向. 最后將學生計算結論總結：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)電機的電動勢按正弦規(guī)律變化，所以當負載為電燈等用電器時，負載兩端的電壓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)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311 V，線圈在磁場中轉動的角速度是

9、100πrad/s. 〔1〕寫出感應電動勢的瞬時值表達式. 〔2〕假設該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路中的總電阻為100 Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式.在t=s時電流強度的瞬時值為多少. 思考問題：結合數(shù)學知識，能否在直角坐標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，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，當堂檢測?！?分鐘〕 教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要容，并進展當堂檢測。 〔五〕發(fā)導學案、布置預習。 布置下節(jié)課的預習作業(yè)，并對本節(jié)

10、課穩(wěn)固提高。 九、板書設計 交變電流 十、教學反思 新頒發(fā)的普通高中?物理新課程標準?指出：物理課程的總目標不僅是讓學生學習物理根底知識和技能，更要讓學生學習科學探究方法，開展自主學習能力，并能將物理知識應用于生活和生產實踐中，為了實現(xiàn)這一目標，新課程標準中最大的特點就是將課堂容與大量的探究活動〔課或課外〕有機的聯(lián)系起來，探究活動成了課堂教學中不可缺少的一環(huán)。 交變電流知識對生產和生活關系密切，有廣泛的應用，考慮到高中階段只對交流電的產生、描述方法、根本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學過的電磁感應的引伸，所以在教學過程中對開闊學生思路、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。這既是學習、了解交流電的關鍵，也是學習、研究新知識的重要方法．在與的知識做比照中學習和掌握新知識特點的方法，是物理課學習中很有效和很常用的方法。在學習交變電流之前，應幫助學生理解直流電和交流電的區(qū)別。其區(qū)別的關鍵是電流方向是否隨時間變化。同時給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化。 2、采用“實驗探究〞模式，有效調動學生多種感官，開展學生多元智能，面向全體學生，讓具有不同特點的學生都能得到開展，注重因材施教。對于交變電流的產生，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。為了有利于學生理解和掌握，教學中要盡可能用示波器或模型或

12、多媒體課件配合講解。教學中讓學生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學生對線圈轉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、學生易于承受。在學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，以開闊學生思路，但不要求引伸。 4、在這一節(jié)中學生要第一次承受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時值、最大值〔以及下一節(jié)的有效值〕等等．要讓學生明白這些名詞的準確含義。特別是對中性面

13、的理解，要讓學生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面。當線圈位于中性面時，線圈中感應電動勢為零，線圈轉動過程過中性面時，其中感應電動勢方向要改變。 5、課本上介紹的交變電流的產生，實際上是正弦交流電的產生。以矩形線框在勻強磁場中勻速轉動為模型，以線框通過中性面為計時起點，得到電動勢隨時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、轉動角速度和磁感應強度共同決定． 6、采用多媒體技術，免去板書時間，大大提高課堂教學效率。 〔二〕問題反思 　　1、學生能力因人而異，在推導規(guī)律過程中，少數(shù)學生不能按時完成，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生進展推導。要讓學生逐漸適應探究學習，提高獨立研究問題的能力，有困難的學生可課后單獨指導。 　　2、課堂容量較大，既有理論推導，又有猜想討論，還有實驗驗證。教師要宏觀調控，合理分配時間。重點在弄清根本原理，不能增加其它例題，留待后續(xù)解決。 3、對于電子白板的應用，我們學校正在安裝調試，師生運用不熟練，有待學習提高。 . z.