1、描述交变电流的物理量一、教学分析分析本节内容在物理学科体系中的地位、与前后内容的内在联系、课标要求，分析学生的知识和能力状态及对教学的要求或采取的应对措施。1教学任务分析本节内容是在学习交变电流的产生原理基础上，进一步探讨交变电流的定量描述问题，以利用这些物理量描述交变电流的变化规律。是研究交变电流变化规律的基础和前提，带有工具性，是本章的重点内容之一。本节内容的课标要求为“能用函数表达式和图像描述交变电流，测算其峰值和有效值。”通过学习本节内容，学生应该能从数学角度进一步认识交变电流的周期性，通过有效值的分析和计算再一次体会等效代替法在物理学科的应用。要考试说明中的相产知识点有两个“交变电流
2、、交变电流的图像”和“正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值”。均为I级要求。2教学对象分析：在学习圆周运动知识时，学生对周期性变化规律已经有了初步的认识，应充分利用已有的知识基础，建立起交变电流的周期、频率、角频率（线圈转动的角速度）与匀速圆周运动相关物理量的联系。交变电流的“四值”的物理意义是学生容易混淆的地方，“四值”的应用更容易张冠李戴。应让学生通过定义细致区分其物理意义上的差别，通过实例辨析其适用范围。3教学目标设计：（1）知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互音质关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。（2）运用等效代替法计算某些交变电流的有效值。提高运用类比、迁移
3、的科学方法分析新问题的意识和能力。（3）会应用正弦式交变电流的有效值公式进行有关计算。（4）区分交变电流的峰值、瞬时值、有效值和平均值的物理意义，知道上述“四值”的应用范围。4教学策略设计：（1）教学重点及分析：课标和考试说明对本节内容的要求都集中在交变电流的峰值和有效值，以及瞬时值表达式和图象的应用上。交变电流的峰值在第一节重点介绍过，本节应重点研究有效值；瞬时值表达式和图象的应用首先体现在提取信息上，即利用瞬时值表达式或者图象分析交变电流的“四值”，进而结合欧姆定律等知识进行有关的分析和计算。根据上述分析，本节课的教学重点为： 交变电流有效值的分析和计算。 利用交变电流的瞬时值表达式和图象
4、分析交变电流的“四值”。（2）教学难点及突破：交变电流的峰值在产生原理、瞬时值表达式、图象等处均有体现，主要应用于电容器的击穿电压上；瞬时值则要求利用数学工具求得每个时刻对应的电压或电流值，可以通过瞬时值表达式或图象找到与时间的对应关系，主要应用于瞬时对应关系的数学运算，以及有启动电压的用电器启动时间问题；有效值是利用电流的热效应得出的，始终与电功电热密切联系，同时也用于交流电表的示数和日常用语中的交流电参数；平均值的理解应与法拉第电磁感应定律密切结合，并由初、末时刻及时间长短有关，主要应用于感应电荷量的计算。由于在以往的学习中学生没有将上述“四值”从物理意义到适用范围加以对比，学习中容易产生
5、混淆。另外，利用瞬时值表达式和图象分析计算时，一方面可以从中直接提取峰值、角频率等信息，可以通过简单计算求得有效值、周期、某时刻的频率瞬时值等，也可以结合匝数、电阻值等间接分析磁通量、磁通量变化率、电功、电荷量、某时刻线圈与磁场方向的夹角等内容。由于抽象性和立体性强，间接求解对学生来说具有一定难度。本节课的教学难点为 交变电流“四值”物理意义及应用范围的区分。 利用交变电流的瞬时值表达式和图象进行有关的分析和计算。对于第一个难点，可以采取问题引导探究的方式辨析物理意义和适用范围，再通过列表对比的方式让学生加深体会；第二个难点需要在明确各待求量物理意义的基础上，比较分析求相关量之间的相互关系，利
6、用相互关系间接求解。同时，还要注意化抽象为具体，化立体为平面，降低思维台阶。5教学方法设计：主导教法：合作生成教学法。辅助教法：问题解决式的探究教学6教学媒体设计：课件、学案、实物投影。7教学评价设计：课堂即时评价以学生相互评价为主，关注激励性的同时客观指出被评价的学生存在的问题。合作学习中的小组评价采用学生组间评价与组内自评相结合，教师评价与学生评价相结合。教师评价主要针对小组及小组成员的个体表现，及时关注游离于小组整体之外的个别学生。教学过程引入：复习回顾，引入新课。复习上节课交变电流产生的有关知识，对正弦式交变电流的产生条件、最大值和瞬时值表达式及其推导形成更清晰的认识，为本节内容的展开
7、做好充分的准备。师生行为：（出示问题引导1分钟）教师利用PPT课件出示如下问题1对正弦式交变电流来说（1）、周期T：是指交变电流完成一次 变化所需的时间，单位是秒 （2）、频率f：一秒内完成 的次数。单位：HZ. （3）、角频率：就是 的角速度。单位：rad/s. （4）、角速度、频率、周期，的关系= = （5）正弦式交变电流的产生条件? （6）什么叫中性面?中性面有什么特点?（7）从中性面开始计时，线圈中感应电动势的最大值和瞬时值表达式？学情预设在说出感应电动势的最大值、瞬时值表达式以及电流的最大值、瞬时值表达式时，学习困难学生可能困难较大，应指定学习中上的学生回答，发动学生辨析上述回答的不
8、完美之处，并给出补充或纠正。以上过程带动学习困难学生复习和巩固。生成预设对于角频率的物理意义，及其与周期、频率的关系，个别学生可能产生困惑，甚至产生对角频率和频率产生混淆。可通过组织学生辨析，通过集体分析来解决，老师不必直接判定对错。2布置以学习小组为单位针对上述7个问题展开讨论。学生结合PPT课件出示产生正弦式交变电流的具体情境，展示上述7个问题讨论的结果。（要求一组同学到讲台用课件说明，5分钟内学生说明老师记录板书）教师征询某一小组的学生代表本组回答，也可以指定某小组回答。回答后征询其他小组的补充意见或其他见解。学生的回答包括两部分内容：一是问题的答案，二是针对问题展开的讨论内容及生成的资
9、源。7个问题回答结束后，不同小组可以充分发表自己的看法，直到没有成员发言为止。评价学生对问题的回答，总结讨论的成果，归纳知识框架，评价不同小组的表现，对表现突出的同桌小组给出口头表扬，对不完美的回答作出补充或纠正。教师板书知识框架如下一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率 f ：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。角频率 ：线圈在磁场中转动的角速度3、关系： 3请一组同学出示学案前4例答案，并为其他同学解决学习前4例过程中遇到的问题。生成预设四道例题均为交变电流周期频率的应用，涉及图象和瞬时值表达式。学生可能出现求解错误和不理解，
10、通过相互评价和辨析可由学生互助解决，老师不必包办。对于学生可能提出的新问题，要视问题的价值作出相应处理，提交全班讨论或布置课下研究。事件2 在上节课学习的基础上，进一步明确交变电流的峰值和瞬时值，学会利用图象分析峰值和瞬时值，了解峰值和瞬时值的应用。师生行为：1教师出示问题组，布置学生思考和讨论。问题组：l 什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？ l 什么是交变电流的瞬时值（e，i，u）？ 思考讨论时间为1分钟。2学生回答峰值概念，其他学生评价。峰值：电流或电压所能达到的最大值。表达式：Em=NBS事件3教师生产简短过渡并出示本节重点交流电有效值及“四值”的物理意义和区分。教学任务：合作探
11、究交变电流的有效值。小组合作探究教材图5.2-2对应的思考与讨论，通过问题的解决过程总结等效代替法的应用，理解特殊交变电流热效应的求解方法，建立交变电流的有效值概念。师生行为：1教师出示教材中如图所示的问题与讨论， 引导学生对这一物理现象进行分析2学生求解结果。3提醒学生总结求解方法，回忆等效代替法在其他知识点的应用。上述求解过程用到了哪种科学方法？你从中得到什么启示？4给出交变电流有效值的定义，引导学生理解有效值的物理意义。给出正弦式交变电流的有效值与最大值的关系：，强调适用条件：正弦式交变电流包括中性面和最大值位置的1/4周期以上。总结出“四值”的用法及需要注意的地方。 小结：（1）最大值（2） 瞬时值（3） 周期（4） 频率（5） 有效值（6） 平均值
