交变电流 教案 说课稿 教学设计
交变电流教案课程
交变电流教案课程第一章：交变电流的基本概念1.1 交变电流的定义与特点1.2 交流电的表示方法1.3 交流电的频率与周期1.4 交流电的相位与相位差第二章：交变电流的产生与传输2.1 交变电流的产生原理2.2 交流发电机的工作原理2.3 变压器的工作原理2.4 交流电路的传输线第三章：交变电流的电压与电流3.1 交变电流的电压3.2 交变电流的电流3.3 电压与电流的相位关系3.4 电压与电流的波形第四章：交变电流的功率与能量4.1 交变电流的功率4.2 有功功率与无功功率4.3 视在功率与功率因数4.4 交变电流的能量转换与传输第五章：交变电流的电路元件5.1 电阻元件5.2 电感元件5.3 电容元件5.4 电阻、电感、电容元件的串联与并联第六章：交变电流的测量与控制6.1 交变电流的测量方法6.2 电流表与电压表的使用6.3 功率表与电能表的使用6.4 交变电流的控制方法第七章：交变电流的电路分析方法7.1 交变电流的阻抗与导纳7.2 交变电流电路的欧姆定律7.3 交变电流电路的功率分析7.4 交变电流电路的节点与回路分析法第八章：交变电流的滤波与调制8.1 交变电流的滤波器设计8.2 低通滤波器与高通滤波器8.3 带通滤波器与带阻滤波器8.4 交变电流的调制与解调第九章：交变电流的磁路原理9.1 磁路的基本概念9.2 磁通量与磁通密度9.3 磁阻与磁路欧姆定律9.4 变压器与电动机的磁路原理第十章：交变电流的电动机与应用10.1 交变电流电动机的基本原理10.2 异步电动机与同步电动机的区别10.3 电动机的启动与制动10.4 交变电流电动机在实际应用中的选择与使用第十一章：交变电流的故障分析与保护11.1 交变电流电路的常见故障11.2 故障检测与诊断方法11.3 交变电流电路的保护装置11.4 过电流、过电压与短路保护第十二章：交变电流在电力系统中的应用12.1 电力系统的基本结构与功能12.2 交变电流在输电与配电中的应用12.3 交变电流在发电与储能中的应用12.4 交变电流在电力电子设备中的应用第十三章：交变电流在通信技术中的应用13.1 交变电流在模拟通信中的应用13.2 交变电流在数字通信中的应用13.3 交变电流调制与解调技术13.4 交变电流在无线通信与卫星通信中的应用第十四章：交变电流在工业与自动化控制中的应用14.1 交变电流在电机控制中的应用14.2 交变电流在PLC控制系统中的应用14.3 交变电流在工业传感器与检测技术中的应用14.4 交变电流在变频调速系统中的应用第十五章：交变电流的未来发展趋势15.1 交变电流技术的创新与发展15.2 交变电流在新能源领域的应用前景15.3 交变电流与智能电网的结合15.4 交变电流技术的环保与节能贡献重点和难点解析本文教案主要围绕交变电流的基本概念、产生与传输、电压与电流、功率与能量、电路元件、测量与控制、电路分析方法、滤波与调制、磁路原理、电动机与应用、故障分析与保护、电力系统中的应用、通信技术中的应用、工业与自动化控制中的应用以及未来发展趋势等方面展开讲解。
交变电流的教案(3篇)
第1篇课时：2课时年级：高二教材：《高中物理》教学目标：1. 知识目标：理解交变电流的产生原理，掌握交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法。
2. 能力目标：培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标：激发学生对物理学科的兴趣，培养学生严谨求实的科学态度。
教学重点：1. 交变电流的产生原理2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法教学难点：1. 交变电流的产生原理2. 交变电流有效值的计算教学过程：第一课时一、导入1. 复习直流电的产生原理，引导学生思考交流电的产生方式。
2. 提出问题：什么是交变电流？它与直流电有何区别？二、新课讲解1. 交变电流的产生原理（1）通过演示实验，让学生观察线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的交变电流。
（2）分析交变电流的产生过程，引入法拉第电磁感应定律，讲解交变电流的产生原理。
2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法（1）讲解交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念，并结合实际例子进行说明。
（2）讲解交变电流有效值的计算方法，包括直接计算法和间接计算法。
三、课堂练习1. 让学生根据所学知识，计算给定交变电流的周期、频率、最大值、有效值。
2. 让学生分析实际生活中的交变电流问题，如家用电器、电源电压等。
第二课时一、复习导入1. 复习上节课所学内容，提问学生关于交变电流的产生原理、周期、频率、最大值、有效值等概念。
2. 提出问题：如何将交变电流的有效值与实际生活中的电器功率、电压等联系起来？二、新课讲解1. 交变电流的有效值在生活中的应用（1）讲解交变电流有效值在生活中的应用，如家用电器、电源电压等。
（2）分析交变电流有效值与实际生活中的电器功率、电压等的关系。
2. 交变电流有效值的计算应用（1）讲解交变电流有效值的计算应用，如计算电器功率、电压等。
（2）让学生根据所学知识，计算实际生活中的交变电流问题。
3交变电流 教学设计说课稿 大单元教学设计说课稿 高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
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。
5.1交变电流说课稿
5.1交变电流说课稿5.1《交变电流》说课稿各位评委，下午好，今天我说课的题目是人教版选修3-2第五章《交变电流》第一节《交变电流》.接头处电流就是生产和生活中最常用至的电流，本节就是全章的理论基础，就是上一章的沿袭和发展，又就是后几节变压器的基础具备承上启下的促进作用本节的知识目标是让学生理解交变电流和直流的概念，理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。
，掌握交变电流的变化规律，会写出交变电流的瞬时值表达式，会用图象表示，理解峰值的含义。
本节的能力目标就是提升学生运用数学规律研究化解物理问题的能力本节的情感目标是体现实验乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析和推理能力。
本节的教学重点是交变电流产生原理和变化规律，中性面，瞬时值，峰值。
难点是对交变电流产生原理的理解。
学生对直流电的自学存有一定基础，对交流电介绍仅限于生活中的家用电器，对两种电流的区别不明晰。
本节使用模拟实验、问题探究、独立自主自学，小组讨论的方法顺利完成教学。
五、教学流程引人交直流概念设计问题，引导分析设计问题，引导分析针对性模拟实验接头处电流的产生过程接头处电流的变化规律常用交流电发电机稳固练并提出问题并提出问题实例展示环节一、模拟实验、导入新课（5分钟）实验器材：滑动变阻器、电池(3v)、开关及导线、两个不同颜色（红、绿）的发光二极管、手摇发电机1.装置直奔直流电源，观测现象？先使负极接a，观测什么颜色的二极管闪烁，在使负极接b，观测什么颜色的二极管闪烁？说明：电流由a流入红色二极管亮，电流反向时，绿色二极管亮。
2.装置接手摇发电机，观察现象？非政府学生观测，鼓励学生分析现象，得出结论接头处电流和直流的区别，让学生总结交变电流和直流的定义。
即方向随时间变化的电流为交流，反之为直流。
利用投影展现220v接头处电流和恒定直流的电压和时间的图像波形，进一步增进对接头处电流和直流的重新认识。
提出问题：手摇发电机式怎样产生交变电流的哪？通过以上教学过程的实行，可以防止抽象化的理论分析，并使学生从感性角度认知缴、直流电的概念，提升学习效果。
交变电流 说课稿 教案 教学设计
交变电流教学目标1．理解直流和交变电流的概念及交变电流的产生原理。
2．掌握线圈转动一周交变电流的变化规律及表示方法(公式法、图象法)。
3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。
4．知道几种常见的交变电流：正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
5．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形的能力。
6．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
教学重点难点分析交变电流的产生过程，认识交变电流的特点和规律。
运用电磁感应的基本知识，配合相应的演示实验结合理论分析来强化重点、突破难点。
即通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的，通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间的关系，利用导体切割磁感线方法来处理，使问题容易理解。
教学过程：导入新课。
1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门，今天我们使用的电灯、微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且送到我们的家庭中来的呢？这就是这章要学习的内容，先看第一节：交流电的产生。
第一节交变电流一、交变电流的概念1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流2、交变电流(AC)大小和方向都随时间做周期性变化的电流交变电流可以变成直流！交变电流是如何产生的呢？二、交变电流的产生交流发电机模型做一做思考1：动画当abcd线圈在磁场中绕轴转oo'动时，哪些边切割磁感线？ab与cd边思考2：当ab边向右、cd边向左运动时，线圈中感应电流的方向如何？沿着a→b→c→d→a方向流动的。
思考3：当ab边向左、cd边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何？沿着d→c→b→a→d方向流动的思考4：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？思考5：当线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最大？线圈平面与磁感线平行时，ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。
《交变电流》教案
《交变电流》教案《交变电流》教案「篇一」教学目标知识目标（1）知道电流表的符号和用途．（2）知道电流表的正确读数方法．（3）知道电流表的使用规则．能力目标通过观察和实验，形成电学实验的初步技能．情感目标养成科学的态度，体验科学精神．教学建议教材分析教材介绍了一些物理课上常见的电流表，有电流计、教学演示用电流表、学生用电流表．说明电流表能够测量电流．详细介绍了电流表的读数，注意零刻度线、量程有两个、每个量程对应有最小刻度、接线柱有三个且分正负．要求学生能够根据实际情况读出电流表的示数．教材又详细介绍了电流表的使用规则，对于连接方式画出了参考图，并分析了在电路中电流表测是测量哪部分的电流．对于接线柱的连接，教材画出了参考图分析了如何连接才是正确的．选择量程问题，教材讲解了选择量程的具体方法，要注意先选用较大量程，并用试触的方法．对于不能直接连接在电源两极上，教材用图示分析了其做法的错误．教材最后提出了思考的问题，学生应的联系实际，注意想像选择不同接线柱的物理图景，分析出正确的方法．教法建议本节教学要注意观察和实验，有条件的可以边授课边学生实验探究的方式进行．学生联系实际学习，教师要提供不同的电流表让学生观察，接触实际的材料．教师还可以提供大量的电流表的资料，增长学生的见识．电流表读数的教学，要注意讲清三个接线柱对应着两个量程，要通过练习掌握电流表的读数．电流表的使用，要联系实际学习，学生可以动手连接并分析电流表这些用法的原因．分析一些电路图中电流表的使用是否正确，并如何改正．教学设计方案【重难点分析】学生使用电学测量仪器，所以电流表是本节的重点和难点，学生要会读数和使用．【教学过程设计】一．电流表教师可以提供实际资料，如各种电流计、教师演示用电流表、学生电流表，对于学生电流表可以提供多种，例如零刻度线在左边的、左面是负刻度的、一个负两个正接线柱的、一个正和两个负接线柱的电流表．本处学生要接触实际材料，切实联系科学实际．在此基础上，教师介绍电流表的符合和用途．二．电流表的示数方法1、讲清电流表的接线柱、对应的量程、每个量程所对应的最小刻度．并出示制作的表盘和指针让学生根据所连接的接线柱判断所选用的量程，根据指针的位置读出电流表的读数．可以使学生思考没给出接线柱的连接是电流的读数可能是多少，可以让学生思考某个电流值要选用什么量程，为什么．方法2、对于基础较好的班级可以用实验探究的方法，教师提供电流表，学生自行设计方法，电流表的一些问题如：电流表的三个接线柱的用途和用法；电流表的两个量程、最小刻度；电流的读数．教师可以指导学生的探究过程，注意学生在学习过程中遇到的问题，帮助学生形成正确的学习方法．三．电流表的使用方法1、教师要注意结合电路图来帮助学生学习电流表的四个使用规则，要注意引导学生想像物理过程，分析这些使用电流表方法的原因．对于电流表的连接方式，可以由电流是测电路的某点处的电流入手，把电流表接到电路的某点处应当是串联．结合电路图分析各种电流表的测量，并会判断一些电路图中电流表的作用．对于电流表接线柱的连接，讲清电流由电流表的正接线柱流进和从负接线柱流出的过程，要结合电路图分析，发现电路图中的问题．可以由学生实际连接，从电源的正极开始连线，连接电流表时连接正接线柱，又从负接线柱连线，经过电路连回电源的负极．学生感受电流表是如何在电路中连接的．对于电流表的量程，在第二个问题"电流表的读数"中已经介绍过了，这里学生比较好理解选择量程的意义，只是介绍清楚具体的实现方法，选择较大量程用导线试触的方法就可以了，可以让学生亲自实践，体会这种方法的意义，从而深入理解电流表量程的选择问题．对于电流表不能连在短路的电路中，由于没有电阻的知识，所以本处宜形成学生的观念，在电阻学习中再深入讲解，教师可以结合电路图提高学生的观察能力，分析电路中哪些有短路的现象并如何改正．方法2、对于基础较好的班级，可以用学生实验探究的方法，教师提供实验仪器，并提供一些可能用到的电路图，学生自行设计实验方案，完成教师提供的课题，教师可以参考的课题有：电流表的应当如何连到电路中；分析电路中电流表的作用；怎样才能安全使用电流表．教师要注重学生的学习过程，及时纠正学生在分析问题、设计方案、实施方案、得出结论的过程中错误，并建立学生正确的学习方法．【板书设计】一．电流表1．电流表的符号：2．电流表的作用：测量电路中的电流．二．电流表的示数1．量程：0－0.6A；0－3A2．对应的最小刻度：0.02A；0.1A三．电流表的使用1．电流表要串联在电路中2．正负接线柱的`接法要正确：电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．3．被测电流不要超过电流表的量程：先选用较大量程，用导线试触．4．绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上．探究活动【课题】电流表的种类、原理、构造。
专题交变电流教案B
一、教案名称：专题交变电流教案B二、教学目标：1. 让学生理解交变电流的概念及其特点；2. 掌握交变电流的瞬时值、峰值和有效值等基本概念；3. 学会计算交变电流的频率、周期和角频率等参数；4. 了解交变电流在不同电路元件中的传输特性；5. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
三、教学内容：1. 交变电流的概念及其特点；2. 交变电流的瞬时值、峰值和有效值；3. 交变电流的频率、周期和角频率；4. 交变电流在电阻、电感和电容元件中的传输特性；5. 交变电流的功率计算。
四、教学重点与难点：1. 教学重点：交变电流的基本概念、参数计算和传输特性；2. 教学难点：交变电流的瞬时值、峰值和有效值的转换及计算。
五、教学方法与手段：1. 采用讲授法，讲解交变电流的基本概念、参数计算和传输特性；2. 利用多媒体课件，展示交变电流的波形和电路图，增强学生直观理解；3. 进行课堂练习，巩固所学知识；4. 引导学生进行小组讨论，培养学生的合作能力。
六、教学进程安排：1. 第一课时：交变电流的概念及其特点（30分钟）1.1 讲解交变电流的定义1.2 分析交变电流的特点1.3 举例说明交变电流的实际应用2. 第二课时：交变电流的瞬时值、峰值和有效值（30分钟）2.1 讲解瞬时值、峰值和有效值的概念2.2 演示瞬时值、峰值和有效值的计算方法2.3 练习计算示例3. 第三课时：交变电流的频率、周期和角频率（30分钟）3.1 讲解频率、周期和角频率的定义3.2 演示频率、周期和角频率的计算方法3.3 练习计算示例七、教学评估：1. 课堂练习：要求学生在课堂上完成练习题，巩固所学知识；2. 课后作业：布置相关习题，要求学生回家后自主完成；3. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的表现，培养学生的合作能力；4. 课堂问答：评估学生在课堂上的参与度和理解程度。
八、教学资源：1. 多媒体课件：展示交变电流的波形、电路图和计算公式等；2. 练习题：提供丰富的练习题，帮助学生巩固所学知识；3. 小组讨论材料：提供相关话题和问题，引导学生进行讨论；4. 教学大纲：明确教学目标、内容和进程安排。
交变电流说课稿
交变电流说课稿一、说教材（一）作用与地位本文为高中物理课程中电磁学部分的核心内容，主要围绕交变电流的原理、特点及其在实际应用中的重要性展开。
在电磁学领域中，交变电流占据着举足轻重的地位。
通过学习本课，学生可以对交变电流有更深入的理解，为后续学习电磁波、电机原理等打下坚实基础。
（二）主要内容本文主要包括以下几部分内容：1. 交变电流的定义及产生原理；2. 交变电流的波形及其描述；3. 交变电流的有效值、平均值和峰值的概念；4. 交变电流的功率计算；5. 交变电流在实际应用中的优点及作用。
二、说教学目标学习本课后，学生应达到以下教学目标：（一）理解并掌握交变电流的定义、产生原理及波形特点；（二）掌握交变电流的有效值、平均值和峰值的概念，并能进行相关计算；（三）了解交变电流在实际应用中的优点及作用，提高学生的科学素养。
三、说教学重难点（一）教学重点1. 交变电流的定义、产生原理及波形特点；2. 交变电流的有效值、平均值和峰值的概念及其计算；3. 交变电流在实际应用中的优点及作用。
（二）教学难点1. 交变电流波形的描述及其相关参数的计算；2. 交变电流功率的计算；3. 对交变电流在实际应用中优点的理解。
四、说教法（一）教学方法为了使学生更好地理解和掌握交变电流的相关知识，我采用了以下几种教学方法：1. 启发法：通过引导学生观察实际生活中的交变电流现象，激发学生的好奇心和求知欲，从而引出本课的主题。
2. 问答法：在讲解过程中，适时提出问题，引导学生积极思考，巩固所学知识。
同时，鼓励学生主动提问，培养他们的问题意识。
3. 案例分析法：结合实际案例，让学生了解交变电流在实际应用中的优点和作用，提高学生的实践能力。
4. 对比法：将交变电流与直流电进行对比，突出交变电流的特点，帮助学生加深理解。
（二）教学亮点1. 独特的板书设计：我将采用图文并茂的板书形式，直观地展示交变电流的波形、参数计算等关键内容，使学生更容易理解和记忆。
交变电流说课稿
交变电流说课稿各位评委各位老师大家晚上好，我说课的题目是人教版选修三-1第五章第一节《交变电流》一、教材分析交变电流是生活和生产中最常见的电流，交变电流的产生和变化规律是本章的重点，是变压器和远距离输电的基础，又是上一章电磁感应和楞次定律的延续和发展，具有承上启下的作用。
（所以本节课的教学目标设定为）二、教学目标本节的知识目标是（知识上）理解交变电流和直流的概念，知道交变电流的产生原理，掌握交变电流的变化规律，会用公式和图像表示交变电流。
本节的能力目标是（能力上）培养学生观察实验能力和逻辑推理能力。
本节的情感目标是（情感上）体验实验的乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析能力。
三、教学重难点本节的教学重点是交变电流的产生原理和变化规律。
难点是交变电流瞬时值的推导。
四、学情分析及教法设计学生学习直流电有一定的基础，但是对交流的认识还只是局限于生活中的常见电器，比较肤浅，对两种电流的区别不明确，本节采用实验探究，小组讨论，重点点拨的方法来解决这个问题，让学生通过实验直观的感受到交变电流和直流电的区别，以便深刻记忆。
对与交变电流的产生及变化规律，用手摇发电机来说明，涉及到了两条边切割磁感线，需要讨论两条边所产生电动势的大小和方向，问题较复杂，所以在这一环节的设计上，把复杂的问题处理成若干个小问题，逐步解决，这样设计，降低了教学的坡度，使学生能真正的自主探究，成为学习的主角。
本节采用实验和讲授相结合教学方法，共分五个环节。
五、教学流程环节一、观察演示实验，得到交变电流的概念。
实验器材：电池、滑动变阻器、示教电流表、手摇式发电机、电键、导线若干。
1、装置接直流电源，观察现象。
2、装置接手摇式发电机，观察现象。
引导学生观察现象，比较两次实验现象的不同，引导学生分析：电池输出的电流是直流电，方向不变，那么手摇式发电机输出的是直流吗？手摇式发电机输出的电流大小方向随时间做周期性变化，这样的电流叫交变电流。
通过以上教学过程的实施，避免抽象的理论分析，让学生从感性角度去理解交直流的区别，提高学习效果。
交变电流 说课稿 教案
交变电流一、教学目标1．了解交变电流是是怎样产生的．2．理解交变电流的变化规律．3．认识交变电流的最大值、有效值、周期、频率．二、重点、难点分析1．重点分析交变电流产生的物理过程．使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时间内，电流的大小及方向是怎样变化的．2．交流电有效值的概念，既是重点又是难点，要使同学理解它的物理意义及在实际中的应用．3．分析交变电流的大小及方向时，线圈运动方向（v）与磁感强度（B）之间的角度关系，是得出交流电变化规律的关键，应注意．三、教具1．示波器，看交变电流图像．2．手摇式交流发电机模型．该发电机可使2.5V小灯泡发光，可使电流表指针摆动．3．可拆式发电机模型．转子可取出、放入，不能真发电，为讲电流方向用．4．挂图，交流发电机．四、主要教学过程（一）引入新课1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门．今天我们使用的电灯、微波炉等家用电器中的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢？这就是这一章要学习的主要内容，先看“交变电流的产生”．（二）主要教学过程设计1．首先演示手摇发电机，操作时由快转到慢转，使同学看出一闪一闪的亮，快转时则不易看出闪亮．告诉同学：“这就是交变电流”．同时指出：我们点的电灯也是一闪一闪，只不过每秒闪50次看不出来．再将发电机模型中的灯泡取下，连接上电流表，慢慢旋转手摇发电机，使同学看出电流表指针忽大忽小、忽左忽右的摆动．演示目的：使同学对交变电流有一感性认识，即电流的强弱与方向都在随时间做周期性的变化．指出：这些都属交变电流直流．电流的强弱虽然变化，但方向没变．板书：“强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流”．提出问题：这种交变电流是怎样产生的呢？3．挂图或板图（1）首先对原理图1做一些说明．①线圈所在磁场为匀强磁场．②设线圈为矩形线圈，如图2．③图1中线圈abcd为图2中线圈abcd水平放置时的图景，线圈平面与磁感线垂直．图1中abcd所在位置为中性面．（2）规定t=0的时刻为图1中线圈所在的位置为起始时刻，即由中性面开始，逆时针方向转动．角速度为ω．4．分析交变电流产生的过程．（1）先看感应电流方向．感应电流的方向改变两次．（2）再看感应电流的大小．全过程可将线圈在磁场中的位置分为如图3所示的0、1、2、3、4、5、6、7八个位置，引导同学讨论在各个位置时，感应电动势的大小．①位置0、4：由于B∥v所以e0=e4=0；线框abcd中无感应电动势．②位置2、6：此时B⊥v所以e2=2Blv，线框中感应电动势e2=e6=2BLv=E m，为感应电动势最大值．③位置1、5：见图4．e1＝Blv⊥=BLvsinθ＝BLvsinωt．e5=Blv⊥=BLvsin（180°＋θ）=-BLvsinωt，负号只表示电动势的方向，即线框中感应电动势由cd边流入，ab边流出，abcd中感应电动势的大小e1=e5=2BLvsinωt=E m sinωt．④位置3、7：e3=BLv⊥=BLvsinωt．e7=Blv⊥=Blvsin（360°-θ）=BLvsinωt．线框abcd 中感应电动势大小后半周的讨论，同学会熟练一些．教师应引导同学注意后半周内电动势方向的变化．最后，总结出交变电流的变化规律：应电动势的大小随时间按正弦规律变化，故称为正弦交变电流．5．画出交变电流图像，同时指出若电路闭合，则交变电流、电压的表达式都可写出．上述教学过程暂告一段落，同学可放松一下，教师则可简单介绍一下发电机的实际知识（转子、定子、电枢……）．然后，开始本节课的第二个高潮．6．介绍表征交变电流的几个物理量．由交变电流图像，指出最大值E m、周期T．板书：E m=2BLv．介绍民用及工业用电的频率为50Hz．周期为0.02s，民用交变电流的最大值为311V．提出问题：我们平时常说的220V又是什么值呢？引入有效值概念．7．有效值．板图：甲、乙图中电炉烧水，设壶材料同、水质量相等、水的初温相同．同时加热，若在相同时间内使两壶水烧开．即直流在电阻上产生的焦耳热与交流在相同电阻相同时间内产生的焦耳热相等时，称直流的电压（或电流）为交变电压（或电流）的有效值．板书：Q直=Q交．提问：交变电压的最大值U m=311V时，它的有效值U=？指出：通常所说交变电压的大小均指有效值，交流电压表或交流电流表的示数也均指有效值．8．巩固．源上，氖管能发光吗？提问式启发：70.7V指的是电压的什么值？答：有效值．所以氖管可以发光．又问：频率为50Hz，氖管每秒闪光多少次？答：f=50H Z，则每秒有100次达峰值电压，所以每秒闪光100次．又问：这个交流电压的表达式怎样写？答：f=50H Z，ω=2πf=100rad/s．U m=100V，所以U=100sin100πt（V）．（三）课堂小结。
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课题交变电流课型新课
教学目标
1、知识与技能
（1）理解交变电流的产生，区别交流和直流。
（2）理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。
（3）掌握交变电流的变化规律，会写出交变电流的瞬时值表达式，会用图象表示，理解峰值的含义。
2、过程与方法
（1）结合演示实验，体会交直流电的区别，采取由感性到理性，由定性到定量逐步深入的方法，导出交变电流的变化规律。
（2）运用数学规律，研究解决物理问题。
3、情感、态度与价值观
（1）体现实验乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析和推理能力。
（2）通过对物理规律的定性、定量的推导，体验探究发现的乐趣，培养探究物理规律的能力。
重点难点教学重点：交变电流产生原理和变化规律，中性面，瞬时值，峰值。
教学难点：对交变电流产生原理的理解。
教具准备
示波器、滑动变阻器、电池(3V)、开关及导
线教学发电机课件
课时
安排
1
教学过程与教学内容
教学方法、教学手段
与学法、学情
一、新课引入
介绍19世纪美国交直流大战，引入交流电。
（直流电：爱迪生，交流电：尼古拉。
特斯拉）
二、新课内容
（一）演示实验: 演示实验法分组讨论法归纳总结法
1、观察直流和交变电流的波形图
实验电路如图所示。
实验器材：示波器、滑动变阻器、电池(3V)、开关及导线。
实验操作：
①X轴扫描置于“10～100 Hz”挡，调节扫描线成一直线并与横坐标轴重合。
②Y轴衰减置于×10挡，把“DC、AC”开关置于“DC”位置。
③闭合开关S，滑片P自N向M移动，要以看到扫描线为一直线且向上(如电池极性与图中相反则向下)移动。
④将图中的电池改为学生电源的交流输出，电压选择2 V或3 V，把“DC、AC”开关置于“AC”位置。
调节滑片自N向M至适当位置，调节Y轴增益旋钮及X轴扫描频率微调旋钮，使屏幕出现1～2个周期的正弦波形。
另外，也可以直接观察示波器内提供的50 Hz正弦交流波形。
2、观察教学发电机发出的交变电流
目的：通过演示实验，使学生从感性角度认识交、直流的区别。
实验装置：如图所示。
用两个不同颜色的发光二极管连接在教学用发电机的两端，观察两个发光二极管的发光情况。
实验操作：实验时开始摇动发电机的速度
要慢，可以观察到两个发光二极管轮流发光的情
况；转速微微加快，两个发光二极管几乎同时闪
闪发光，就分不出先后了。
注意事项：转速加快后电压增高，可能烧
坏发光二极管，所以，有必要在电路中串联一个保护电阻(约330 Q，电阻的大小只影响发光二极管的亮度)，防止发光二极管被烧坏。
（二）交变电流的产生
首先通过介绍手摇发电机的模型告诉学生实际发电机要复杂的多，我们学习的是抽象出来的理想化模型，介绍教科书图5．1—3。
用问题链的方
式引导学生分析线圈转动1周中电动势和电流的变化，问题的安排有一定的梯度，逐步深入，以降低学习难度，突破这节难点。
具体问题设置如下：
①教科书图5．1—3中，矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势?
②只有AB、CD边产生电动势，怎样由立体图画出平面图?注意在平面图基础上分析后续问题。
③在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?
④当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大?这些位置磁通量及磁通量的变化率等还有什么特点?
⑤大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E流向F的电流记为正，反之为负。
在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。
在这一环节：学生通过上一章的学习，是可以用楞次定律、法拉第电磁感应定律这些基本原理解决新情境下的这些问题的，同时运用数学图象对物理量随时间的变化情况进行定性描述。
（三）交变电流的规律
对中学生来说，本节要接受许多新名词。
如交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值(以及下一节的有效值)等。
要让学生明白这些名词的
准确含义是有一定难度的。
例如，交变电流从广义上讲，是方向和大小随时间做周期性变化的电动势、电压和电流的统称。
而对中性面的理解，要让学生明确：
①中性面是指与磁场方向垂直的平面，此时线圈中的磁通量最大。
②当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为0。
③当线圈再次转过中性面时，感应电动势的方向改变。
1.推导公式e=Emsin ωt
问题情景：如图5—4所示。
在磁感应强度B 的匀强磁场中，矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω。
图中标a 的小圆圈表示线圈ab 边的横截面，标d 的小圆圈表示线圈cd 边的横截面，ab 、cd 长度为L 1，ad 、bc 长度为L 2，设线圈平面从中性面开始转动。
则经时间t
①线圈与中性面的夹角是多少? ②ab 边的速度多大?
③ab 边速度方向与磁场方向夹角多大? ④ab 边产生的感应电动势多大? ⑤线圈中感应电动势多大? 引导学生分析：
①线圈的角速度是ω，经过时间t 它与中性面的夹角是ωt 。
②ab 边绕中心轴做匀速圆周运动，角速度是ω，转动半径为22
L ，所以
ab 边的速度是22
L ω。
③ab 边速度方向与磁场方向夹角与线圈从中性面转过的角度相同；也是ωt 。
④ab 边产生的感应电动势e 1=BL 1ω22
L sin ωt 。
⑤线圈中感应电动势e=2BL 1ω22
L sin ωt=B ωSsin ωt
若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBωSsinωt ,令Em=NBωS，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。
根据部分电路欧姆定律，电压的最大值Um=ImR，电压的瞬时值U=Umsin ωt。
这一环节提出的五个小问题，学生都能回答出来。
从而和学生一起推导出线圈中感应电动势的表达式。
再扩展到线圈有N匝时的表达式，感应电动势的峰值表达式，及瞬时值的概念，电流的瞬时值表达式，电压的瞬时值表达式。
2.用图象表示交变电流的变化规律是一种重要的方法，它形象、直观，易于被学生接受。
因此除了采用数学表达式表示电动势、电流与电压与时间的函数关系外，还可以用正弦曲线来表示。
如下图所示：
问题：若线圈从垂直中性面开始记时，瞬时值表达式是什么形式?
学生通过思考能够得出是余弦形式。
3.几种常见的交变电波形
三、课堂总结：
1．交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中就会产生交变电流。