高中物理：交变电流教材分析
交变电流说课稿
交变电流说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的内容是“交变电流”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“交变电流”是高中物理电磁学部分的重要内容，它既是对之前所学电磁感应知识的深化和拓展，又为后续学习电磁波等知识奠定了基础。
在教材中，通过介绍交变电流的产生、变化规律、图像以及描述交变电流的物理量等方面，使学生对交变电流有一个全面而系统的认识。
同时，教材注重理论联系实际，通过实际生活中的例子，如家庭用电、工业用电等，让学生感受到交变电流在生产生活中的广泛应用，从而激发学生的学习兴趣和探究欲望。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应的基本原理，对法拉第电磁感应定律有了一定的理解，这为学习交变电流的产生原理奠定了基础。
但是，交变电流的概念较为抽象，其变化规律和物理量的理解也具有一定的难度，需要学生具备较强的抽象思维和逻辑推理能力。
此外，学生在数学知识方面，对正弦函数的图像和性质有了一定的了解，这将有助于他们理解交变电流的图像和变化规律。
但对于用数学方法来描述和分析物理问题，学生可能还存在一定的困难，需要在教学中加以引导和强化。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）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，能够写出交变电流的瞬时表达式。
（3）理解描述交变电流的物理量，如峰值、有效值、周期和频率，并能进行相关的计算。
（4）会用示波器观察交变电流的图像，能从图像中获取有关信息。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和理论分析，培养学生的观察能力、分析推理能力和科学探究能力。
（2）通过对交变电流物理量的学习，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过了解交变电流在生产生活中的广泛应用，让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）通过探究交变电流的产生和变化规律，培养学生勇于探索、敢于创新的科学精神。
高中物理_交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
观课记录本节课杜老师设置的学习目标叙述具体、规范，对整个课堂教学充分起到了导向作用、激励和评价效果，体现了“基于标准”的课堂教学。
能围绕学习目标精选教学内容，并体现对课标和教材的准确理解。
重点、难点、关键点把握准确，学科知识严谨科学。
以演示实验调动学生的兴趣，以学习小组为单位，进行合作探究与知识整合充分调动每个学生的积极性，体现了以学生为主体，教师为引导的自主课堂教学，以问题来诱思，以动手演练为激趣，让学生体验，感受知识的生成过程。
一、单项选择题1．(2018·合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为E m，下列说法中正确的是() A．当磁通量为零时，感应电动势也为零B．当磁通量减小时，感应电动势也减小C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5E mD．角速度ω等于E mΦm2．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是()3．(2015·高考四川卷)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()A．峰值是e0B．峰值是2e0C．有效值是22Ne0D．有效值是2Ne04．如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是()5．(2018·沈阳质检)如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5 V B．8 VC．215 V D．313 V6．如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B.直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω逆时针匀速转动．线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是()A ．I ＝BL 2ωRB ．I ＝BL 2ω2RC ．I ＝0D ．I ＝BLω2R二、多项选择题 7．(2018·贵州贵阳高三适应性考试)有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示；图中N 、S 是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是( )A ．自行车匀速行驶时线圈中产生的是交流电B ．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C ．知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D ．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大8．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．则( )A ．两种形式的交变电流最大值相同B ．两种形式的交变电流有效值之比为1∶2C ．两种形式的交变电流周期之比为2∶3D ．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电能之比为1∶39．(2018·湖南十二校联考)如图所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，其电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线O ′O 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B .若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O ′O 匀速转动，则以下判断正确的是( )A ．图示位置线圈中的感应电动势最大，为E m ＝BL 2ωB ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωt C ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL 2R ＋rD ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R 4（R ＋r ）210．面积为S 、阻值为R 的金属框放置在匀强磁场中，磁场方向与金属框平面垂直，磁感应强度随时间的变化规律B ＝B 0sin ωt ，则( )A ．金属框中产生的电动势的最大值为B 0SωB ．金属框中电流的有效值为B 0SωRC ．在一个周期内金属框产生的焦耳热为B 20S 2ωRD ．在第一个14周期内流过某截面的电荷量为B 0S R三、非选择题11．电压u ＝1202sin ωt V 、频率为50 Hz 的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u 0＝60 2 V 的霓虹灯的两端．(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象.⎝⎛⎭⎫已知人眼的视觉暂留时间约为116 s 12．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r ＝0.10 m 、匝数n ＝20匝的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为B ＝0.20 T ，线圈的电阻为R 1＝0.50 Ω，它的引出线接有R 2＝9.5 Ω的小电珠L .外力推动线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)．求：(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小；(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小；(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；(4)该发电机的输出功率P.。
高中物理_交变电流是怎样产生的教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理选修3-2《交变电流是怎样产生的》教学设计教学环节教学内容及活动设计活动目标新课导入播放由学生自编、自导、自演的三幕物理幽默情景剧《电磁演义》。
第一幕：法拉第的发现（电磁感应定律）第二幕：“来拒去留”（楞次定律）第三幕：“特斯拉大战爱迪生”（交流直流之争）拍摄工具：iPhone 6视频特效处理软件：iMovie、Corel Video Studio X51. 让学生把精力从课间活动集中到课堂教学中来。
2. 通过物理幽默情景剧所展示的“电磁感应”“楞次定律”等物理概念，让学生回顾之前所学知识。
3. 借物理幽默情景剧最后一幕爱迪生和特斯拉的直流与交流之争，引入新课，提升学生的学习兴趣。
复习回顾复习回顾1. 教师提问：物理情景剧中反映了哪些物理现象或物理定律？学生回答：（1）电磁感应现象；（2）楞次定律。
2. 教师根据学生回答情况，教师给予点评、鼓励、补充。
3. 简述视频中最后一幕爱迪生和特斯拉的交流、直流之争，引入新课《交变电流是怎样产生的》。
简要回顾之前所学的上位知识，为下位知识的构建做好准备。
演示实验演示实验1. 实验器材：（1）手摇式发电机两台，一台设为交流档，一台设为直流档；（2）自制教学展示电路板一块（红蓝两个LED反向并联）；（3）零刻度线在中央的演示用电流表一只；（4）导线若干。
2. 实验过程（由学生操作、讲解）：（1）展示自制教学展示电路板：红蓝两个发光二极管（LED）反向并联，如图所示：将反向并联的LED用导线连接到教学用发电机的两端。
接直流发电机时，转动发电机手柄，两发光二极管中只有一个闪烁，接交流发电机时，转动发电机手柄，两反向并联的发光二极管交替闪烁，让学生解释这种现象的产生原因。
（2）分别将两台发电机接到零刻度线在中央的演示用电流表上，转动发电机手柄，电流表接直流发电机时，电流表指针向一边偏转，电流表接交流发电机时，电流表指针以零刻度线为中心左右摆动，让学生解释产生这种现象的原因。
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。
高中物理_描述交变电流的物理量教学设计学情分析教材分析课后反思
教师活动：打开多媒体课件，展示本节课的标题：5.2描述交变电流的物理量“同学们，上节课我们学习了交变电流的基本概念，也得到了正弦式交变电流变化规律的表达式，现在请大家回顾一下。
”展示下一页幻灯片中的问题：1.什么叫交变电流？什么叫正弦式交变电流？2.正弦式交变电流的电动势瞬时值表达式是什么？电动势的最大值是什么？ 学生活动：部分学生在思考问题的答案，部分学生在翻书找问题答案。
(教师提问)学生甲:“大小和方向都随时间做周期性变化的电流就是交变电流，按照正弦函数规律变化的交变电流就是正弦式交变电流。
”学生乙补充：“正弦式交变电流简称为正弦式电流。
”学生丙：“正弦式交变电流的电动势瞬时表达式应该是 ，最大值是BS ω。
”其他学生回答：“nBS ω”。
教师活动：“通过大家对以上两个问题的回答，看来大家掌握的情况还是可以的。
”[投标导学]：教师活动：“对交变电流的基本概况学习完之后，我们接下来的任务就是去进一步描述交变电流，所以本节课的主要任务就是学习描述交变电流的物理量。
我们现在以以下几个问题为导向，开展本节课的学习内容。
大家现在的任务是自己根据教材上的介绍回答这些问题，然后我们根据大家的回答情况，进行更深层次的讲解。
”在幻灯片上展示出相关问题：投标导学：（1）什么叫交变电流的周期？（2）什么叫交变电流的频率？（3）周期、频率、角速度的关系是什么？（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？（5）怎么理解峰值与有效值？学生活动：学生自己阅读教材，并将问题的答案在教材上画出。
[探究交流]：学生活动：学生相互讨论，互相交流自己的见解。
（教师提问幻灯片中的问题）学生甲：“我们把交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做它的周期。
” 学生乙：“交变电流在1s 内完成周期性变化的次数叫做频率。
”学生丙：“周期与频率互为倒数，T 等于f 分之1，ω等于T 分之2π，ω等于2π乘以f 。
”学生丁：“我国的交流电周期是0.02s,频率是50Hz 。
高中物理_交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理人教版选修3-2第五章交变电流第一节交变电流【5.1 交变电流教学设计】一、教学目标1、知识与技能（1）、会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。
（2）、分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情况下问题的能力。
（3）、知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值及中性面的物理意义。
2、过程与方法（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。
3、情感、态度与价值观通过实验观察，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二、教学重点：1、中性面的特点；2、正弦交变电流的产生原理；3、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
三、教学难点：1、正弦交变电流的产生原理；2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
四、教学方法：演示法、分析法、归纳法。
六、教学过程：（一）引入新课演示1：观看教学视频，用示波器观察交流电和直流电的波形图师：两种电流的特点是什么？电流方向是否随时间改变？师：电路中的电流大小是否随时间改变？学生根据视频内容和预习的课本知识回答。
让学生答出交流电和直流电的定义。
小结：（板书）大小和方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。
（板书）（1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流(AC)。
视频演示2：课本P31“做一做”实验现象说明了什么？学生观察实验现象，回答出电路中的电流方向和大小在交替变化。
引出课题------交变电流。
（板书课题）5.1交变电流（二）讲授新课（板书）1、交变电流视频演示3:交变电流的产生过程。
通过观察视频教师提出问题：师：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？投影：多媒体演示交流发电机构造示意图。
交变电流教材分析和教学建议(教案).docx
第五章 交变电流教材分析和教学建议交变电流 （1学时）描述交变电流的物理量（1学时）习题课 （1学时）电感和电容对交变电流的影响（1学时）变压器 （2学时） 电能的输送 （1学时）§5.1交变电流 I 教材分析交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦电流又是最简单和最基本的。
正弦式 电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应 理论的具体应用。
另一方而，本节知识是全章的理论基础，由于交变电流与直流不同，因此 它对各种元件的作用也不同。
正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。
所 以，本节内容有承上启下的作用。
［新课标要求］1. 知道交变电流，了解交流发电机产生交变电流的过程。
2. 能用函数式和图象描述交变电流。
［教学重点］1. 运用电磁感应的基本知识，分析交变电流的产生过程2. 认识交变电流的特点及其变化规律。
n 教学建议一、交变电流的概念［演示］用示波器观察直流和交变电流的波形，让学生获得 一定的感认识① 观察直流电，X 扫描置于10〜100Hz 档，Y 衰减 置于X 10档，扌巴“DC 、AC”开关置于“DC”位置，闭 合开关S,调节滑片P,可以看到扫描线为一直线且上、 下移动.② 观察交流电，把电池改为学生电源的交流输出， 电压选择2V 或3V,把“DC 、AC”开关置于“AC”位 置，调节滑片P 至适当位置，调节Y 轴增益旋纽及X 轴扫描微调旋纽，使屏幕出现1一2周期正弦波形。
也可以直接观察示波器内捉供的50Hz 正弦交流波形。
总结：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.课时分配建议: 第1单元 §5」§5.2第2单元 § 5.3 第3单元§ 5.4 § 5.5［举例］下列电流中哪些属于交变电流？（）1 .中性面：与磁感垂直的平面称为中性面。
2. 思维过程：（逐步分析线圈转动一周过程中，线圈中电流方向及大小变化情况）（1） 图5.1-3中，甲图所示时刻线圈中电流为多大？在线圈由甲转到乙的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到乙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（2） 在线圈由乙转到丙的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丙 图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（3） 在线圈由丙转到丁的过程屮，AB 屮电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丁 图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（4） 在线圈由丁转到甲的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？ （5） 大致画出通过电流的电流随时间变化的曲线。
交变电流教材分析和教学建议(教案).docx
第五章 交变电流教材分析和教学建议交变电流 （1学时）描述交变电流的物理量（1学时）习题课 （1学时）电感和电容对交变电流的影响（1学时）变压器 （2学时） 电能的输送 （1学时）§5.1交变电流 I 教材分析交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦电流又是最简单和最基本的。
正弦式 电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应 理论的具体应用。
另一方而，本节知识是全章的理论基础，由于交变电流与直流不同，因此 它对各种元件的作用也不同。
正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。
所 以，本节内容有承上启下的作用。
［新课标要求］1. 知道交变电流，了解交流发电机产生交变电流的过程。
2. 能用函数式和图象描述交变电流。
［教学重点］1. 运用电磁感应的基本知识，分析交变电流的产生过程2. 认识交变电流的特点及其变化规律。
n 教学建议一、交变电流的概念［演示］用示波器观察直流和交变电流的波形，让学生获得 一定的感认识① 观察直流电，X 扫描置于10〜100Hz 档，Y 衰减 置于X 10档，扌巴“DC 、AC”开关置于“DC”位置，闭 合开关S,调节滑片P,可以看到扫描线为一直线且上、 下移动.② 观察交流电，把电池改为学生电源的交流输出， 电压选择2V 或3V,把“DC 、AC”开关置于“AC”位 置，调节滑片P 至适当位置，调节Y 轴增益旋纽及X 轴扫描微调旋纽，使屏幕出现1一2周期正弦波形。
也可以直接观察示波器内捉供的50Hz 正弦交流波形。
总结：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.课时分配建议: 第1单元 §5」§5.2第2单元 § 5.3 第3单元§ 5.4 § 5.5［举例］下列电流中哪些属于交变电流？（）1 .中性面：与磁感垂直的平面称为中性面。
2. 思维过程：（逐步分析线圈转动一周过程中，线圈中电流方向及大小变化情况）（1） 图5.1-3中，甲图所示时刻线圈中电流为多大？在线圈由甲转到乙的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到乙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（2） 在线圈由乙转到丙的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丙 图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（3） 在线圈由丙转到丁的过程屮，AB 屮电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丁 图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？（4） 在线圈由丁转到甲的过程中，AB 中电流向哪个方向流动？大小如何变化？ （5） 大致画出通过电流的电流随时间变化的曲线。
高中物理_1 交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计：课题：交变电流课型：新授课探究式学习§5.1交变电流【课程标准分析】1.会观察电流、电压的波形图，理解交变电流直流的概念，会区别交变电流和直流.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，会写交变电流的瞬时值表达式，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义.本节讲述的交变电流的知识，是第四章“电磁感应”知识的具体应用。
在生活中，我们使用的交变电流主要是应用电磁感应现象产生的。
本节也是《物理选修3-1》第二章“恒定电流”内容的进一步扩展。
通过本节的学习，可以是学生了解到，不仅有大小和方向不变的电流，还有大小和方向都随时间发生变化的交变电流，交变电流与恒定电流有相似的地方，也有自己特殊的规律。
【教材分析】交变电流是生产和生活中最常见到和用到的电流，而正弦式电流又是最简单和最基本的。
正弦式交变电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应理论的具体应用。
在教材设计方面，采取从简单到复杂、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。
教材在电磁感应部分学习的都是方向和大小基本不变的感应电流，但在此章感应电流的大小和方向都随时间作周期性变化。
教材是这样展开的：先用教具演示交流电是怎样产生的：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，并强调让学生观察教材当线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，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。
接下来让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向，这样能让学生讲练结合，培养观察能力和分析能力。
至于感应电动势的瞬时值和最大值的表达式，正好利用上一章所学内容，借助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。
本节知识是全章的理论基础，由于交变电流与直流不同，因此，它对各种元件的作用也不同。
正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。
高中物理_交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
《交变电流》教学设计课题交变电流使用年级高二时间地点流程具体内容方法指导教材分析与备课交变电流是生产和生活中最常用到的电流，本节是全章的理论基础，是上一章的延续和发展，又是后几节变压器的基础具有承上启下的作用本节课的知识与技能目标是1.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。
本节课的过程与方法目标是1.掌握描述物理量的三种方法：文字、公式、图象法；2.培养观察能力和空间想象能力；本节课的情感态度与价值观目标是体验实验的乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析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。
学生对直流电的学习有一定基础，对交流电了解仅限于生活中的家用电器，对两种电流的区别不明确。
本节采用演示实验、问题探究、自主学习，小组讨论的方法完成教学。
依据考纲确立目标学习过程与目标达成采用的主要教学流程是：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、发光二极管、导线若干。
1、分别用给发光二极管供电。
2 分别用干电池、手摇交流发电机给灵敏电流计供电。
组织学生观察，引导学生分析现象，得出交变电流和直流的区别，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。
利用投影展示220V交变电流和恒定直流的电压和时间的图像波形，进一步加深对交变电流和直流的认识。
提出问题：手摇发电机式怎样产生交变电流的哪？环节二、交变电流的产生首先介绍手摇发电机的构造，并利用投影展示手摇发电机的三维立体图。
告诉学生实际发电机要复杂的多，课本的图5.1—3是我们为了研究问题方便，抽象出来的理想化模型。
（交变电流的产生原理是这节的难点，我采取由感性到理性，由定性到定量，逐步通过问题设计，引导学生思维，通过生生合作，师生交流，教师点拨达成本节课的知识与技能和过程与方法目标。
2021年最新高中物理-交变电流教案（完整版）
高中物理-交变电流教案【教材分析】这一章是《高中物理选修3-2》第五章，讲述的是交变电流知识，它是第四章“电磁感应”知识的具体应用。
本章也是《高中物理选修3-1》第二章“恒定电流”内容的进一步扩展。
通过这一章的学习使学生了解到，不仅有恒定电流，还有大小和方向都发生变化的交变电流。
交变电流与恒定电流有相似的地方，也有自己特殊的规律。
【学情分析】根据学生认知规律，高中学生的认知特点：对相似知识点的理解不很清楚，容易混淆。
对于多变量，多过程，动态变化的问题，学生一时很难统筹全局，在处理此类问题的时候，往往出现顾此失彼的现象。
为了帮助学生克服以上困难，本节复习课从学生角度出发，设计很多帮助学生理解知识的解题技巧，提高学生学习效率。
【教学目标】1、通过引导学生，逐步唤醒学生对交变电流的基本知识的回忆；2、通过复习，进一步解决学生在新授课时出现的问题：（1）图像题求解的技巧和方法；（2）区别交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的使用方法；（3）变压器的动态变化分析和电能输送中的能量守恒。
【重点难点】1、区别交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的使用方法；2、变压器的动态变化分析和电能输送中的能量守恒【教学进程】一、交变电流的描述1、交变电流的特点学生总结：交流电的图像分布在t 轴两侧，直流电的图像分布在t 轴的同侧。
【课堂预设】此知识点的形象性很强，学生掌握起来比较容易。
通过填写导学案，学生自主回顾这部分知识点即可。
2、交变电流的产生学生总结：从中性面位置开始，t E e m sin ，其中：E m =nBS =m n 。
在中性面位置：磁通量最大，感应电动势0 ，磁通量的变化率0 ；在垂直中性面位置：磁通量0 ，感应电动势最大，磁通量的变化率最大。
周期T= 0.25s ，频率f= 4Hz ，角速度ω= 8π rad/s ，磁通量的最大值Фm = 5/2π wb 。
（单匝）【课堂预设】两个重要位置：中性面位置和与中性面垂直的位置。
高中物理_描述交变电流的物理量教学设计学情分析教材分析课后反思
§5.2 《描述交变电流的物理量》课后反思1、交流与直流有许多相似之处，也有许多不同之处。
这既是学习、了解交流电的关键，也是学习、研究新知识的重要方法．在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法，是物理课学习中很有效和很常用的方法。
在学习交变电流之前，通过帮助学生回顾恒定电流的定义——大小和方向均不随时间变化来理解交变电流的变化情况，更有利于加强对交流电周期、频率的理解。
2、用图像表示交变电流的变化规律，是一种重要方法，它形象、直观、学生易于接受。
在学生已有的图像知识的基础上，较好地掌握这种表述方法。
更要让学生知道，交变电流有许多种，正弦电流只是其中简单的一种。
课本中用图示的方法介绍了常见的几种，以开阔学生思路，但不要求引伸。
3、学生对新名词，描述交变电流的物理量：峰值、瞬时值、有效值、平均值等．要让学生明白这些名词的准确含义。
注意四值的应用条件。
4、采用多媒体技术，使多媒体与板书相结合，大大提高的课堂效率教学效率。
问题反思1、学生能力存在差异性，在授课过程中，应多注意对学生的引导，减少知识点的灌输，使学生明白四值的含义，理解应用条件。
注重培养适应探究学习的能力，提高独立研究问题的能力，有困难的学生可课后单独指导。
2、课堂容量较大，知识点繁多又有很多相似之处，在应用上存在一些困难。
授课时老师要宏观调控，合理分配时间，重点在弄清基本原理，使得学生会合理准确应用。
§5.2 《描述交变电流的物理量》课标分析交变电是我们日常生活中的必备元素，没有了交流电，我们的生产和生活将停滞不前，因此交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。
《描述交变电流的物理量》这节课的内容是在学习交变电流的产生原理基础上展开的，进一步定量探讨交变电流的描述问题，以及利用这些物理量描述交变电流的变化规律。
交变电流+教学设计 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
第1课时 3.1《交变电流》1.课时教材分析：课标要求：1、通过实验认识交变电流，知道生产生活中使用的大多是正弦式交变电流，会用图像和公式描述正弦式交变电流。
2、经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理得出正弦式交变电流方向和大小的规律的过程，体会建立模型与推理分析的思维方法。
3、了解发电机是将机械能转化为电能的装置，各种发电机的区别在于机械能产生的形式不同。
对课程标准的解读为：本条目要求学生了解交变电流的产生原理和交变电流的基本特征，属于了解水平。
学生应该从交流电的产生实验中明确，交流电的产生原理是电磁感应，知道交流电是大小和方向随时间发生周期性变化的电流。
学生能够根据交流电的特征，会用函数表达式来描述交变电流。
本章内容包括交变电流的规律，变压器模型及远距离输电模型，与之前所学内容构成完整的“电磁感应及其应用”体系，有利于培养学生的科学思维。
作为本章的第一节，本节内容既是对之前学习内容的巩固提升，又是为后面交变电流的描述做前期铺垫，是学生把知识从理论层面到应用层面的过渡，有承上启下的作用。
本节课从学生采访的实例反映的社会问题入手，以此创立与本单元知识密切相关的挑战性大任务，并分解为与每一章节相对应的子任务。
在逐层探究过程中提升学生的学科素养。
2.课时学情分析：在之前的教材学习中，学生已经初步了解产生感应电流的条件、感生电动势和动生电动势公式、也会用法拉第电磁感应定律和右手定则来判定电流的方向。
但对于在实际电路中具体分析上述知识的能力尚且不足，也不能把上述知识形成体系、综合处理解决问题，因此需要教师在教学中要加以引导。
3.课时学习重点：1、直流和交流的概念。
2、对特殊位置进行进行定性分析，得到交变电流的规律。
3、通过对一般位置的推导，能定量得到电动势瞬时值的表达式。
4.课时学习难点：对一般位置定量计算电动势的表达式。
5.课时学习目标：核心知识素养:交变电流的特征和规律物理观念:通过对交变电流的认识,深化物质观念；了解发电机工作过程中的能量转化科学思维:经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理正弦式交变电流方向和大小的规律的过程,体会建立模型与推理分析的思维方法科学探究:分析发电机电动势的过程中经历从特殊到一般的探究过程，并能基于结果分析模拟发电机发电图像不是正弦的原因。
高中物理_交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
⾼中物理_交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思【教学设计】（⼀）创设情境，导⼊新课（⽤时约2分钟）教师活动学⽣活动实验：请同学观察⽩炽灯丝在磁铁作⽤下的运动情况。
1.观察实验，同时思考其中的原因。
2．认真观看⼤屏幕，阅读“学习⽬标”。
【教学设计说明】通过实验，从感性认识的层⾯接触交变电流，活跃课堂⽓氛，设置悬念，激发学⽣学习兴趣。
（⼆）科学探究，学习新知（⽤时约30分钟）1.演⽰实验，学习什么是交变电流。
教师活动学⽣活动1.教师演⽰⼲电池实验，使学⽣观察⽰波器中光点的移动。
2．教师演⽰⼿摇发电机模型，使学⽣观察⽰波器中光点的移动。
3.学⽣根据交变电流的定义来辨别与区分。
观看实验，得出直流和交变电流的概念。
对于陈述过程中能否抓住电流的⽅向在做周期性变化来评价学⽣对概念的理解与应⽤能⼒。
【教学设计说明】通过实验，使学⽣得出直流和交变电流的概念，并能区分直流和交变电流。
2.探究线圈在匀强磁场中匀速转动，学习正弦交变电流如何产⽣。
教师活动学⽣活动1. 交流发电机由⼏部分组成？2．结合学案上的三个问题，完成表格【问题1】：线圈abcd在磁场中绕oo'轴转动时，哪些边切割磁感线？【问题2】：在线圈转动过程中，哪些位置的磁通量最⼤？哪些位置的磁通量最⼩？【问题3】：在线圈转动过程中，哪些位置的感应电动势最⼤？哪些位置的电动势最⼩？观看⼤屏幕，在教师引导下得出交流发电机的组成部分。
⼩组讨论，完成学案上的问题和表格。
学⽣到⿊板前投影展⽰。
3．结合问题，分析中性⾯的特点【问题4】：在线圈转动过程中，哪个位置的感应电动势为零？它叫什么？它有什么特点？中性⾯的特点：线框平⾯与磁感线垂直磁通量φ最⼤E感、I感为零在教师的引导下分析中性⾯的线圈与磁感线的关系，磁通量的⼤⼩，感应电动势的⼤⼩。
【教学设计说明】通过⼩组讨论，使学⽣明⽩线圈哪些边在切割磁感线，哪些位置的磁能量最⼤和最⼩，感应电动势的最⼤值和最⼩值，初步了解线圈在转动过程中各物理量的变化。
交变电流教材分析及教学建议
纯电阻、纯电容和纯电感在交流 电路中的作用
将纯电阻、纯电感、纯电容分别接在交 流电路中，设元件两端电压的有效值为U
则元件中的电流分别满足：
IR
?
U R
UU
I L ? ? L ? 2?f
IC
?
U ?C
? U ? 2?fC
纯电阻、纯电容和纯电感在交流 电路中的作用
例：如图所示，电路中完全相同的三只灯泡a、b、 c分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联 到220 V、
P入= P出 即:
U1I 1=U2I 2
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝
数成反比
I1 ? U 2 ? n2 I2 U1 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器
变压器工作时的制约关系
1．电压关系
当变压器原、副线圈的匝数比 (n1/n2)一定 时，输出电压 U2由输入电压 U1决定，即U2＝ n2U1/n1.
分 以线圈经过中性面开始计时， 析 在 t时刻线圈中的感应电动势
(ab和cd边切割磁感线 )
ωL e ? 2NBL ? sin ωt
2 ? NBS ω sin ωt
v//=vcosωt v? =vsinωt
交流电的变化规律（表述）
1、用函数方法表述：
以线圈经过中性面开始计时，在 t 时刻线圈中
的感应电动势为 e ? NBS? sin? t
50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若 保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是
? A．三灯亮度不变 ? B．三灯均变亮 ? C．a不变、b变亮、c变暗 ? D．a不变、b变暗、c变亮
变压器
变压器的结构与原理 变压器的电压与匝数的关系 变压器的电流与匝数的关系
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有效值：跟交流热效应相等的恒定电流的值 叫做交流的有效值。（计算一个周期就行）
E Em 2
I Im 2
只适用于正弦式的交流电
U Um 2
2.通过例题强调：求热量时用有效值 求电荷量时用平均值
高压输电的意义
有关参考知识
(一)交流输电 存在的问题
电缆输电时,心线与地间有较小的容抗 并网供电各个电站相位要同相
1.直流输电技术难点:
换流(交、直流电的互换）
(1).输电前要将交流变为直流
整流
(2).输电后要将直流再还原为交流
逆变
2.直流输电首先应用在海底电缆输电问题
(二).有关变压器: 1.理想变压器的线圈看作一个电感元件,忽略其导线的电
本章实验素材特别丰富，如何通过这一些实 验，让学生提高物理学习的兴趣，这是值得我们去 探索的问题。
二.知识结构与课时安排
第一单元：交变电流
一课时
描述正弦交流电的物理量 一课时
第二单元：电感、电容对交流电的影响
一课时
第三单元：变压器 电能的输送 习题
一课时 一课时 一课时
三.教学建议
一单元：交变电流 1.实验导入 手摇发电机模型 ①小灯泡一闪一闪发光(电流大小在变) ②直流电流表指针左右摆动（电流方向在变） ③用示波器观察电压电流的波形
r
400V
用户
r
若采用10kv高压送电，用户得到的
电功率、电压又是多大？
用电器
Ｐ损＝Ｉ２Ｒ＝Ｒ（Ｐ送／Ｕ送 ） ２ ≠Ｕ送２／Ｒ
增加一个演示
S
S
为减小导线的能量损失采用高压输电
发电机 升压变压器
远程输电线 用户用电器
降压变压器
演示实验:
实验名称、器材
章节
实验目的
变压器原理：变压器、低 压交、直流电源、小灯泡、 交流电压表
信号发生器
2.电容的作用: 实验: (1)电容对直流的阻碍作用
(2)频率越高、电容越大，容抗越小 原因: 由于交流电对电容频繁充、放电造成
信号发生器
3.总结 4.应用举例:
电感(感抗):通直流，阻交流; 通低频，阻高频
电容(容抗):通交流，阻直流; 通高频，阻低频
演示实验:
实验名称、器材 演示的章节 演示的目的
一单元：交变电流 4.交流发电机在不同位置的特点，以及与图象的对应
e
0
T/4
T/2
3T/4
Tt
中性面 的特点：磁通量、感应电动势和磁通量的变化率 平行面
4.由于开始计 时(t=0),线圈位置(初相位)不同, 出现正弦与余弦的表达式
e
e
0
t0
t
e =Emsinωt Em= nBSω
e =Emcosωt
三单元：变压器与电能的输送
1. 变压器的构造和原理
输入 端
t
输出 端
交流 电源 U1
负 U2载
2.理想变压器忽略能 量损失(无铜损、无 铁损、无磁损) : 认 为效率100%(实际中 小型变压器在80—
90%) P原= P副
原线圈 n1
铁芯
副线圈 n2
3.电压比公式建议由理论探究得出:
I1
I2
E1=n1/ t E2=n2/ t
（4）从图示位置起转动900的 过程中通过R的电荷量。
有关参考知识：
1.发电机模型一般是两个磁极,每转一周，周期性变化一次 实际发电机通常是四磁极（多极），每转一周周期性变化两 次，得到相同频率的交流电时,可以降低转子的角速度
50Hz交流电发电机其 转子 1，500r/min
50Hz交流电发电机 其转子 3，000r/min
阻,就要使其感抗远大于线圈电阻.感抗与电流的频率、自 感系数有关.加大交流电的频率;加大电感（铁心截面积加 大、匝数增多），都可使变压器线圈获得足够大的感抗.
因此大型变压器每伏匝数较少(例如:3kW的调压器初 级输入电压为220V,线圈为220匝,1V1匝;实验室用的变压器 初级线圈为1100匝,1V5匝);铁心质量越好匝数也可适当减 少;飞机上为减小变压器尺寸,用提高交流电频率的办法,同 理在收音机中高频变压器的匝数很少.
3.瞬时值、最大值、有效值的符号：
电动势 电压
电流
瞬时值
e
u
i
最大值
Em
Um
Im
有效值
E
U
I
例1、如图表示一交流的电流随时间变化的图 像，此交变电流的有效值是多大？
42
3 2
例2、图中两交变电流通过相同的电阻R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在R上产生的功率之比。
0．98 A 180 W
例2、如图所示，理想变压器原
副线圈接有相同的灯泡A、B且
×
都正常发光，原副线圈匝数比为 2：1，交变电源电压是U，则B
U
A
×B
灯两端的电压是 （ ）
A、U/2 B、2U C、U/5
D、2U/5
D
5. 知道如何减少输电线上功率损失
问题：在远距离输电线路中，每根输电线电阻为 r=1Ω，要输送400kw电功率，若用400V低压送电， 输电线上消耗多少功率？用户能得到多少功率？用 户能得到多大电压？
例3、如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝； 线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应 强度为B＝1／πT，当线圈以300r/min的转速匀速旋 转时，求：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线 圈中感应电动势的瞬时表达式；
(2)电路中电压表和电流 表示数各是多少。
（3）线圈每转过一周，外力所 做的功。
多组副线圈推广:
Ux = nx Uy ny
由功率推导电流比公式: （只适用于一组副圈）
I1 = n2 I2 n1
多个副线圈 n1I1 n2I2 n3I3
4.了解几种常用变压器: (1)自耦变压器 (2)电流互感器 (3)电压互感器
例1、如图所示，一个变压器(可视为理想变压器) 的 原 线 圈 接 在 220V 的 市 电 上 ， 向 额 定 电 压 为 1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了 安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈 电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断． (1)熔丝的熔断电流是多大? (2)当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输 入功率是多大?
2.强调物理模型
闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的 转轴匀速转动，在线圈中就会产生正弦交流电。
O
a
d
a
B O
b
c
b
Oˊ
d B Oˊ
c
一单元：交变电流 3. 电动势瞬时值的推导 ①常规推导方法：
②导数推导法：
Φ =BScosωt
e1 =BSωsinωt
Φ
0
t
N匝：e =NBSωsinωt
e
0
t
变压器每伏匝数若太少,相对导线的电阻的作用将明显 增加(将有较大的铜损),就要消耗功率,使变压器发热,甚至烧 毁变压器,所以设计变压器时不仅要考虑匝数比,还要考虑 每1V绕多少匝
2.变压器铁心为防止涡流通常由相互间绝缘的硅钢片 穿插成,为防止漏磁形状有“口”形、“日”形、“ ” 形,为提高变压器的效率铁心用导磁率高的硅钢片;半导体 收音机中，小变压器使用“坡莫”合金片(一种铁镍合金); 高频变压器则使用铁淦氧(俗称“磁心”)
可拆变压器、低压交流电 源、小灯泡、交流电压表
第四节 变压器可改变交 流电压的高低
第四节
电压比公式
变压器、交流电源、小灯 第四节 原、副线圈的电
泡、交流电压表、电流表
压、电流的变化关系
互感器、自耦调压器、钳 第四节 简介分析它们工作
形电流表
原理
变压器、交流电源、灯 第五节 输电的能量损失与
泡、输电线（电阻丝）
《交变电流》教材分析
一.本章概述
本章是《电磁感应》的延续，是电磁感应理论 知识的应用，跟科学技术和生活实际有密切的关系。 涉及电工技术（交流发电机、变压器）、电子技术 （电感元件）和电磁测量（传感器）等各个方面。
新教材在结构上大体继承了原教材的基本结构 和线索，对此，不会造成教学不适应的问题。但这 一章概念多，空间关系复杂，推理能力和数学能力 要求比较高。教学中一定要遵循循序渐进的原则。
对值都为最大。
例2、 交流发电机工作时的电动势的变化规律为 e=EmSinωt，如果转子的转速n提高一倍，其它 条件不变，则电动 势的变化规律将变化为：
A.e=EmSin2ωt C. e=2EmSin4ωt
B. e=2EmSin2ωt D. e=2EmSinωt
1.有效值的引入与理解：
• 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．即直流电在电阻上产生的焦耳热与交流电在相同
三峡电厂发电机的多极转子
Байду номын сангаас
2.大型发电机线圈中电流很大，为了不使大的电流通 过电刷，实际发电机都是磁铁(电磁铁)旋转（为转子）, 而线圈是固定的（定子）.
磁铁旋转式发 电机模型
二单元.电感、电容对交流电的影响
教学注意点: 通过实验现象; 分析本质; 总结结论
1.电感作用: 实验: (1)电感对交流的阻碍作用 (2)频率越高、自感系数越大，感抗越大 原因: 由于自感现象对交流的阻碍造成
不计磁损，每一匝的/ t相同
U1 n1
n2 U2
E1/n1= E2/n2
原线圈回路有：U1− E1=I1r1≈ 0 副线圈回路有：E2=U2 +I2r2 ≈U2