高中物理-交变电流教学设计

高中物理-交变电流教学设计
一、设计思想
作为选修1—1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：
U e=U m/√2≈0.707U m
I e=I m/√2≈0.707I m
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：
U e=U m/√2≈0.707U m
I e=I m/√2≈0.707I m
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。