高中物理 第三章 电磁感应 第三节 交变电流教学设计 新人教版选修1-11

交变电流一、 设计思想作为选修11的内容，本节课和以前的必修教材相比只要求学生对交流发电机的原理、交流电的变化规律及描述具有简单的认知，并不要求深入研究。另外本节和以前相比增加了电容器在交流电路中的应用，要求并不高。根据本节课的特点，在授课中更多的采用在教师的引导下由学生自己解决问题方式。二、 教学目标知识与技能：1、了解交流发电机的工作原理； 2、了解交流电的变化规律，知道交流电的有效值； 3、了解电容器在交流电路中简单应用。过程与方法：通过实验现象的观察和分析，积极探索，得出结论，培养学生的实验能力、观察分析能力，养成科学的思维方法。情感、态度与价值观：激发学生自主学习的兴趣，培养学生科学研究的习惯。三、 教学重点、难点重点：交流电的产生原理和简单描述难点：电容器在交流电路中的应用。四、 教学资源手摇发电机、电池、灯泡、导线、电流计、电键、学生电源、示波器、电容器五、 主要教学过程引入：简介历史上电的发展历程和电在生产、生活中的应用。提问：电从何而来？板书：三、交变电流问题一：交流发电机工作原理：实验演示： （1）将电池、灯泡、电键连成简单的串联电路，电键闭合，灯泡被点亮。提问：电从何而来？ （2）将手摇发电机代替电池接入串联电路，电键闭合，转动手摇发电机的摇把，灯泡被点亮。 提问：这时电又从何而来？教师引导学生观察发电机的构造，由学生试着画其原理图。教师做指导。教师小结学生画原理图的情况，给出课本55页图3.3-1，介绍发电机的构造：定子、转子。板书：（一）发电机 1、构造：教师提问：发电机是如何发电的呢？学生分组讨论、教师适当做引导、最后由各组派代表小结发电机工作原理教师总结发电机工作原理。板书：2、工作原理：转动穿过线圈的磁通量发生变化线圈中产生感应电动势若电路闭合，产生电流。 问题二：交流电的特征及描述实验演示：（1）电池作为电源，将灯泡接入电路，观察灯泡点亮后的情况。（2）用手摇发电机代替电池接入电路，观察灯泡在摇把转动过程中亮度情况。教师提问：两种情况下灯泡点亮情况有什么不同？ 灯泡亮度变化说明什么？ 那么电流是怎样变化的呢？我们如何观察到它的变化？实验演示：把电流表接入电路，观察摇把转动过程中示数变化。学生小结实验观察结果，教师总结。板书：（二）交变电流1、大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流； 各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流。教师提问：我们家庭用电是由电网送来的，它是直流电还是交流电呢？请大家用示波器自己观察一下。学生实验：由学生分组操作课本56页的实验。教师适度引导学生观察交流电的变化特点。找各组学生代表总结实验现象和交流电的变化特点。教师补充、总结。板书：2、变化规律：电流、电压随时间按正弦规律变化，叫做正弦式电流。 3、交流电的描述：（1） 周期：交流完成一次周期性变化所用时间，通常用T表示，单位是秒；（2） 频率：交流在1秒内发生周期性变化的次数。通常用f表示，单位是赫兹Hz；T=1/f；f=1/T，我国使用的交流电频率是50Hz。 教师提问：请同学们计算小灯泡的功率。学生会自然提出问题：交流电的电流和电压随时间在变化，该用哪一个值呢？教师给出有效值的概念和定义方法。板书：（3）有效值：a、根据电流的热效应规定：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。 b、按正弦规律变化的交流，有效值和峰值之间的关系： Ue=Um/20.707UmIe=Im/20.707Im c、在使用交流电的电器设备上，标注的额定电压、额定电流值都是交流的有效值。问题三：交流电能够通过电容器实验演示：把电容器接入串联电路，当电源为电池时，灯泡不亮，当电源手摇发电机时灯泡被点亮。提问：说明了什么？教师提问：为什么交流电能通过电容器？教师引导学生思考讨论： 交流电变化的一个周期内电容器会经历哪些过程？ 电容器充放电过程中，电荷是怎样运动的？教师结合课本57页图3.3-7引导学生分析交流通过电容器的实质过程。结合课本58页图3.3-8、3.3-9简单介绍电容器在收音机和收录机中的应用。板书：（三）交流电能够通过电容器1、 电容器能够“隔直流、通交流”2、 电容器在电子技术中有重要应用。六、 课堂小结让学生总结出本节课的知识内容、重点和难点。七、 板书设计三、交变电流（一）发电机1、构造：定子、转子2、工作原理：转动穿过线圈的磁通量发生变化线圈中产生感应电动势若电路闭合，产生电流。（二）交变电流1、大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流； 各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流。2、变化规律：电流、电压随时间按正弦规律变化，叫做正弦式电流。 3、交流电的描述：（1）周期：交流完成一次周期性变化所用时间，通常用T表示，单位是秒；（2）频率：交流在1秒内发生周期性变化的次数。通常用f表示，单位是赫兹Hz；T=1/f；f=1/T，我国使用的交流电频率是50Hz。（3）有效值：a、根据电流的热效应规定：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。 b、按正弦规律变化的交流，有效值和峰值之间的关系： Ue=Um/20.707UmIe=Im/20.707Im c、在使用交流电的电器设备上，标注的额定电压、额定电流值都是交流的有效值。（三）交流电能够通过电容器1、电容器能够“隔直流、通交流”2、电容器在电子技术中有重要应用。八、课后反思5