【教学设计】《1．交变电流》（人教）

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1、《1　交变电流》◆教材分析本章共有5节，大致分为三个单元。第一单元包括第1、2节，介绍正弦交变电流的产生和描述，这是本章的基础概念；第二单元是第3节，讨论的是在简单的交流电路中，电感、电容元件对交流电路的影响；第三单元包括第4、5节，了解在生产生活中广泛应用的变压器原理，及其在电能输送中所起的作用。为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题。教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的。并强调让学生观察教材图中线圈通过五个特殊位置时，电流表

2、指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解。然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向，这样能充分调动学生的积极性，培养学生的观察和分析能力。关于交变电流的变化规律，教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导，得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式，进而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式。用图表表示交流电的变化规律是一种重要的方法,这种方法直观、形象，学生容易接受。这样做也是为后面用图象表示三相交流电准备条件

3、，在电磁波的教学中还要用到图象的方法.在介绍了交流电的周期和频率后，可通过练习巩固学生对交流电图象的认识。在本节学生第一次接触到许多新名词，如:交流电、正弦交流电、中性面、瞬时值、最大值等.要让学生搞清楚这些名词的准确含义，要使学生了解交流电有许多种，正弦交流电是其中简单的一种，在本章教材中常把正弦交流电简称交流电。要使学生明确中性面是指与磁场方向垂直的平面，中性面的特点是：线圈位于中性面时，电动势为零，线圈通过中性面时，电动势的方向要改变。要向学生指出，一般科技书中都用小写字母表示瞬时值，用大写字母并加脚标，m表示最

4、大值。◆教学目标【知识与能力目标】1．使学生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。【过程与方法目标】1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）；2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力；3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。【情感态度价值观目标】通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性。◆教学重难点◆【教学重点】交变电流产生的物理过程的

5、分析。【教学难点】交变电流的变化规律及应用。◆课前准备◆手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表。◆教学过程［新课导入］我们生活在电的时代，电能的应用非常广泛，它在工业、农业、交通运输、国防建设、科学研究及日常生活中用得越来越多，电能的生产和使用规模，以成为社会经济发展的重要标志。我们已经学过了恒定电流，还有大小和方向都随时间作周期性变化的电流。它也是电荷的定向移动形成的，与恒定电流存在共同点，但它有自己的特点。正是这些特点，它与恒定电流相比有许多优点。交变电流可以利用变压器升高或者降低电压，可

6、以驱动结构简单、运行可靠的感应电动机，因此在工农业生产和日常生活中普遍使用交变电流。现代生产、生活中，大都使用交变电流。它有许多优点，今天学习交流电产生原理和变化规律。［新课教学］利用电压传感器（或电流传感器）可以在荧光屏上绘出电压（或电流）随时间变化的图象。这样的图形在电工技术中常常叫做“波形图”。【演示】用电压传感器（或电流传感器）先观察电池供给的电压（或电流）波形，再观察学生电源交流挡供给的电压（或电流）波形。一、交变电流1．交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流。2．直流方向不随时

7、间变化的电流，叫做直流。电池供给的电流，大小和方向都不随时间变化，所以属于直流。交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流，学校实验室的学生电源应有这种功能。【做一做】(出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造)用手摇发电机模型演示。第一次发电机接小灯泡，当线圈缓慢转动时，小灯泡不亮；当线圈快速转动时，小灯泡一闪一闪的。第二次发电机接上示教电流计，当线圈缓慢转动（或快速转动），可以看到电流表的指针随着线圈的转动而摆动，并且线圈每转一周，指针左右摆动一次。这表明转动的线圈里产生了大小和方向都随时间做周期性变化的电流

8、。二、交变电流的产生1．交变电流的产生教学用发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种交变电流。下图是交流发电机的示意图。为了清楚，图中只画出了一匝线圈。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。为什么矩形线圈在匀强磁场