1、交变电流教学设计【教学设计思路】 1、在教材中的作用： 交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式交流电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，另一方面，本节知识是全章的理论基础，所以，本节内容具有承上启下的作用，重点是运用电磁感应的基本知识，配合相应的演示实验，分析交流电的产生过程，认识交变电流的特点及规律。 2、为了使学生掌握好该部分知识，高效的完成本课时的教与学的目标，在教学设计上注意了以下几点：（1）我们的课程目标不仅是掌握基本知识和技能，还要体会其中的过程和方法，同时培养情感态度和价值观。这就要求
2、教师在教学设计中通过课堂教学，既要让学生学会本节知识，还要通过知识作为载体让学生体会物理学的思维方法和过程，领悟其中的科学方法使学生的思维能力和科学素养得到培养。而本节内容的教学设计就是尽可能的符合这一特点。（2）在我校四段教学模式下，还要体现出物理学科的特点是一门以实验为基础的学科，教学设计主要是围绕教与学目标，引导学生在观察实验现象的基础上，展开自主学习、小组合作与讨论交流，让学生自己体会知识的获得过程，加深对知识的理解。【教学目标】1知识与技能（1）通过实验了解交流电的产生。（2）理解交变电流的产生的原因，知道什么是中性面。（3）掌握交变电流的变化规律，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含
3、义。2过程与方法通过观察和分析实验，学习探究科学的方法，经历探究科学的过程，体验成功的喜悦。3情感态度与价值观通过对正弦式交流电的产生过程的研究和分析，培养学生运用物理理论分析实际问题的能力，了解物理知识与现实生活的密切关系。【教学重、难点】重点：正弦式交变电流的产生和变化规律；难点：交变电流产生过程的分析。【教学用具】手摇单相发电机、小灯泡、多媒体教学课件、示教用大的电流表. 【教学过程】教师通过实验演示教材中的实验，学生观察后提出交流电的概念，引入新课。一、自主先学，查知学情 1、 教师投影：阅读课本31-33页，初步了解以下几个问题：（1）什么是直流电？（2）什么是交流电？（3） “中性
4、面”指哪个面？（4）什么是正弦式交流电？（5）常见交流电有哪些？教师在引出新课后通过投影提出问题，让学生带着问题阅读课本，进行自主先学，教师教室内巡视，个别指导。 2、教师组织学生汇报上述问题的答案（1）方向不随时间变化的电流称为直流电。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（2）家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流。（3）线圈所在的与磁场垂直的平面（4）按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流，是一种最简单又是最基本的交变电流（5）常见的交流电： 正弦式电流、锯齿式电流、矩形式电流（方波电流）3、本环节的设计思想 本环节主
5、要是让学生自主学习，所设计的问题基本都是学生阅读课本就可以从书上找到答案的，所以给学生留有一些时间，不需要讨论就可以自主完成，这个环节可以培养学生的阅读并提取相关信息的能力。二、小组讨论，合作探究 探究一、正弦式交流电的产生 教师演示实验1，如上图，介绍实验器材后实验学生观察现象：两个二极管交替发光；教师演示实验2，再上图中，用示教电表替换掉二极管，减小转速学生观察现象：示教电表的指针左右摇摆。学生总结：闭合的线框在磁场中转动就可以产生交变电流。探究二、结合书上图，讨论中性面的特点 教师围绕中性面设计并投影以下几个问题： 1、以AB边为例从甲 乙 丙 丁 甲四个过程中电流方向分别如何？ 2、
6、在哪个位置电流方向发生变化？ 3、线圈转动一周，感应电流方向改变几次？ 4、磁通量最小和最大时分别在哪个位置？ 5、感应电流（电动势）最小和最大时分别在哪个位置？ 6、磁通量变化最慢和最快时分别在哪个位置？学生小组讨论后回答上述几个问题；教师总结，精讲点拨：1.线圈经过中性面时磁通量最大，交流电最小，磁通量变化率最小；2.每当线圈与中性面垂直时，磁通量最小，变化率最大，交流电值最大；3.线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次，所以每转动一周，方向改变两次；探究三、交变电流的变化规律教师提出问题：以线圈经过中性面开始计时，推导出在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线,ab和cd为L1
7、,bc和ad为L2）学生：小组讨论并推导正弦式交流电的表达式。师生共同推导：以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线,ab和cd为L1,bc和ad为L2）则有e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）教师总结，精讲点拨：1、上述推导过程时从中性面时开始计时，可以看出当t=0时，e有最小值，当经过四分之一个周期时，线圈与中性面垂直，e 有最大值。这一结论和前面讨论的结果是一致的。2、若咱们数学学习过求导，也可以从求导的方法进行推导。本环节的设计思想：在本环节中设计到的问题较自主学习时的问题有了难度上的提升，有些学生已经不能独立完成了，这时就要充分
8、发挥小组学习时的优势了，通过学生的讨论、互相讲解，再结合教师的精讲点拨，即可以培养学生合作互助的意识和习惯，也可以使得学生解决学习知识时遇到的困难。三、即练即评，迁移达成1、下图中哪些情况线圈中产生了交流电 ( )2、如下图所示图象中属于交流电的有 ( )3正弦交变电动势的最大值出现在 （ ） A线圈经过中性面时 B穿过线圈的磁通量为零时 C穿过线圈的磁通量变化最快时 D线圈边框的速度与磁感线垂直时4、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是()At1时刻通过的磁通量为零Bt2时刻通过的磁通量的绝对值最大Ct3时刻通
9、过的磁通量变化率的绝对值最大D每当e变换方向时通过的磁通量的绝对值最大学生独立练习，教师巡视并个别指导，完成组织小组讨论，组员汇报答案。本环节的设计思想：学生学习掌握的程度，要通过一定量的练习进行反馈，在练习中纠正对概念的一些错误认识和理解，有助于学生对知识的理解和掌握。四、课堂小结，形成知识体系1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流.2.从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为e=NBSsin t,感应电动势的最大值为Em=NBS.3.中性面的特点：磁通量最大为m，但e=0；线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次。五、布置作业：1、完成学案检查反
10、馈；2、预习描述交变电流的物理量教后体会： 本节课是在本地推行“学讲计划”行动和本校“四段教学法”的情境下进行的一堂教学课。通过本节课的教学有以下几点体会：1. 如何充分利用教材为教学目标服务在新教材与老教材相比，演示手摇发电机实验中的小灯泡改为两反向并联的发光二极管，这一变化使实验在验证线圈在磁场中转动确实产生大小变化的电流的同时，也说明方向是变化的，这一实验不仅可以激发学生兴趣，且这一现象对学生更具说服力，在说明问题的同时，也可以培养学生的分析推理能力。为达到上述教学目的，我进行如下教学设计：学生思考1：根据所学电磁感应的知识，如何产生电？ （线圈在磁场中切割磁感线）学生思考2：怎样验证线
11、圈中确实有电流？ （给线圈串联小灯泡，观察灯泡是否发光）演示实验： 手摇交流发电机 （串联发光二极管）观察现象： 两二极管交替发光学生猜想后出示电路：学生思考解释：二极管有单向导电性，交替发光说明电路中产生了方向变化的电流学生思考3：这一解释是否正确，如何用实验验证？ （在电路中串联电流表）演示实验验证。上述这一教学过程是按照从情景设置设计创新猜想分析实验验证进行的。这一实验的成功也为本节课的成功打下了基础。2实验器材的选取要为教学目的服务教材中的实验都是经过专家精心设计的，有助于教学设计的实施。但是有些实验及器材的选取还要根据实际情况和教学需要，增加或重新设计一些实验。教材中一个实验就是手摇
12、发电机的演示，教材中只是利用发光二极管，我在教学中从实际效果出发，有设计增加用电流表验证这一环节，由于学生对电流表比较熟悉，通过指针的左右偏转可以更直观的得出电流的方向的变化，教学效果更好。3. 如何引导发挥学生的主体性，生成高效互动的课堂交变电流这节内容在高考中要求较低，但它作为电磁感应规律的一个应用，可以较好的培养学生应用知识处理问题的能力，培养学生逻辑推理和理论探究能力。因此引导学生利用已有知识进行逻辑推理、理论探究也就成本节课的教学目标之一。本节课的重点就是交流电的变化规律，而这一规律主要是利用右手定则及法拉第电磁感应定律进行推理得到，这一新知识的获取过程都可以由学生自己分析推理从而得出结论，获得知识的同时也使学生的能力得以训练和提高。基于以上原因，在实际教学中设计的几个教学环节：先设计一些基本的问题，通过自己阅读，可以容易的从教材中找到答案；再设计一些需要深入思考讨论后才能获得答案的问题，在这个环节中，既要有学生独立思考的过程，也要有小组互助合作讨论汇报的过程，还要有教师的引导，点拨的过程，这一过程实现书生互动、生生互动、师生互动等环节，提高了课堂效率，达到了较好的教学效果。
