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高二物理交變電流優秀教學設計（通用5篇）
法拉第電磁感應定律既是本章的教學重點，也是教學難點。物理交變電流教學設計實例為大家詳細講解了高二物理上冊第三章知識點：交變電流，請大家認真學習。
高二物理交變電流優秀教學設計 篇1
一、教學設計背景：
根據高中物理新課程的目標要求，根據立人教育的理念，高中物理要培養全體學生的科學素養和創新能力。要通過這節課的學習讓學生學習物理學的基本概念，掌握物理學研究的基本技能，了解物理學的主要成就以及對社會發展的影響，并且要強調對學生科學探究能力、實踐能力、自主學習能力的培養，要培養學生的學習興趣，培養學生實事求是的科學態度和科學精神，培養學生的空間想象能力，抽象思維能力，培養學生應用物理知識綜合解決物理問題的能力，訓練學生科學的思維方法。
二、學情分析：
學生在剛剛學習了電磁感應一個章節的課程，再來學習交流電一章。可以利用上章學過的法拉第電磁感應定律引導學生進行推導，得出感應電動勢的瞬時值和最大值的表達式，進而根據閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時值與最大值的表達式。在本節學生第一次接觸到許多新名詞，如:交流電、正弦交流電、中性面、瞬時值、最大值等。要讓學生搞清楚這些名詞的準確含義。
三、教材分析：
為了適應學生的接受能力，教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個問題。教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生交流電，以展示交流電是怎樣產生的。并強調讓學生觀察教材圖所示線圈通過五個特殊位置時，電流表指針變化的情況，分析電動勢和電流方向的變化，這樣學生就會對電動勢和電流的變化情況有個大致的了解。然后讓學生用右手定則獨立分析線圈中電動勢和電流的方向。這樣能充分調動學生的積極性，培養學生的觀察和分析能力。
四、三維教學目標：
知識與技能
1.使學生理解交變電流的產生原理，知道什么是中性面。
2.掌握交變電流的變化規律及表示方法。
3.理解交變電流的`瞬時值和最大值及中性面的準確含義。
過程與方法
1.掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。
2.培養學生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉化為平面圖形的能力。
3.培養學生運用物理知識解決物理問題的能力。
情感態度與價值觀
培養學生理論聯系實際的思想。
五、教學重點
交變電流產生的物理過程的分析
六、教學難點
交變電流的變化規律及應用
七、教學方法
教師啟發、引導、實驗，學生觀察、分析、閱讀教材、討論、交流。
八、教學用品
多媒體課件、手搖交流發電機、靈敏電流計、交流發電機模型、示波器等
九、教學過程
教學過程
教師活動
學生活動
教學意圖
引入新課
新課講授
出示單相交流發電機，引導學生首先觀察它的主要構造
（演示）將手搖發電機模型與小燈泡組成閉合電路。當線框快速轉動時，觀察到什么現象 （演示）再將手搖發電機模型與示教電流表組成閉合電路,當線框緩慢轉動(或快速擺動)時,觀察到什么
（提問）線圈里產生的是什么樣的電流？請同學們閱讀教材后回答
現代生產和生活中大都使用交流電。交流電有許多優點，今天我們學習交流電。
（演示）用示波器觀察不同電壓的圖形
電流隨時間按正弦函數規律變化的交變電流成為正弦交流電。正弦交流電視最簡單、最基本的交變電流，有發電廠發出的電流就是正弦交流電。
正弦交流電的產生：
（提問）為什么矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時線圈里能產生交變電流？
（提問）當abcd線圈在磁場中繞OO′軸轉動時,哪些邊切割磁感線
（提問）當ab邊向右、cd邊向左運動時,線圈中感應電流的方向如何
（提問）當ab邊向左、cd邊向右運動時,線圈中感應電流的方向如何
正是這兩種情況交替出現,在線圈中產生了交變電流。
（提問）當線圈轉到什么位置時,產生的感應電動勢最大
（提問）線圈轉到什么位置時,產生的感應電動勢最小？
(1)中性面——線框平面與磁感線垂直位置。
(2)線圈處于中性面位置時,穿過線圈Φ最大,但 =0。
(3)線圈越過中性面,線圈中I感方向要改變。線圈轉一周,感應電流方向改變兩次
設線圈平面從中性面開始轉動,角速度是ω。經過時間t,線圈轉過的角度是ωt,ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt。設ab邊長為L1,bc邊長L2,磁感應強度為B,這時ab邊產生的感應電動勢多大
cd邊中產生的感應電動勢跟ab邊中產生的感應電動勢大小相同,又是串聯在一起,此時整個線框中感應電動勢多大
若線圈有N匝時,相當于N個完全相同的電源串聯,e=NBL1L2ωsinωt
令Em=NBL1L2ω
感應電動勢的最大值：
Em= NBSω
e叫做感應電動勢的瞬時值e= Em sinωt
請同學們閱讀教材,了解感應電流的最大值和瞬時值。
電路的某一段上電壓的瞬時值與最大值等于什么 電動勢、電流與電壓的瞬時值與時間的關系可以用正弦曲線來表示,如下圖所示:
1.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，線圈中產生正弦式交變電流。
2.從中性面開始計時，感應電動勢瞬時值的表達式為e=NBSωsinω t,感應電動勢的最大值為Em=NBSω。
3.中性面的特點：磁通量最大為Φm，但e=0。
學生觀察:
小燈泡一閃一閃的
學生觀察:
電流表指針左右擺動
轉動的線圈里產生了大小和方向都隨時間做周期性變化的交變電流
學生觀察總結交流電的定義：大小和方向都隨時間做周期性變化的交變電流
學生對這個問題進行討論
學生回答：ab與cd.
學生回答:感應電流是沿著a→b→c→d→a方向流動的
學生回答：感應電流是沿著d→c→b→a→d方向流動的
學生回答：線圈平面與磁感線平行時,ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直,即兩邊都垂直切割磁感線,此時產生感應電動勢最大
學生回答：當線圈平面跟磁感線垂直時,ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行,即不切割磁感線,此時感應電動勢為零。
學生利用物理知識推導：
eab=BL1vsinωt
=BL1· ωsinωt
= BL1L2sinωt
e=eab+ecd
=BL1L2ωsinωt
學生閱讀后思考得出
根據閉合電路歐姆定律,感應電流的最大值
感應電流的瞬時值
根據部分電路歐姆定律,電壓的最大值Um=ImR,電壓的瞬時值U=Umsinωt.
可有學生自己總結
培養學生的觀察能力
培養學生的分析能力
培養學生的總結能力
培養學生認真觀察分析，利用已經學過的知識進行溫故知新
培養學生善于利用已知的條件進行探究分析
培養學生利用物理知識解決物理問題的能力
培養學生的閱讀和分析能力
培養學生歸納總結能力
高二物理交變電流優秀教學設計 篇2
一、 預習目標
1、知道交變電流產生的原理
2、知道交變電流的變化規律及物理量間的關系
二、預習內容
1、交變電流
________和________隨時間做_________變化的電流叫做交變電流，簡稱交流( )
________不隨時間變化的電流稱為直流( )
大小和方向都不隨時間變化的電流叫做_________電流
2、交變電流的產生
(1)過程分析
特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊
B與S的關系
磁通量Φ的大小
4個過程中 Φ的變化
電流方向
磁通量Φ的變化率
(2)中性面：_______________________________
磁通量___________
磁通量的變化率____________
感應電動勢e=________，_______感應電流
感應電流方向________，線圈轉動一周，感應電流方向改變______次
課內探究學案
一、學習目標
1、理解交變電流的產生原理及變化規律;
2、理解描述交變電流幾個物理量以及它們之間的關系;
學習重難點：交變電流的產生原理、變化規律及物理量間的`關系
二、學習過程
1、為什么矩形線框在勻強磁場中勻速轉動，線框里能產生交變電流?
2、交變電流的產生過程中的兩個特殊位置及特點是什么?
(1)中性面：與勻強磁場磁感線垂直的平面叫中性面。線圈平面處于跟中性面重合的位置時;
(a)線圈各邊都不切割磁感線，即感應電流等于零;
(b)磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零。
(c)交變電流的方向在中性面的兩側是相反的。
(2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應電動勢、感應電流均最大，電流方向不變。
3、交變電流的變化規律：
如圖5-1-1所示為矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的四個過程：
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數表達式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數表達式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
圖5-1-2所示為以線圈通過中性面時為計時起點的交變電流的e-t和i-t圖象：
三、反思總結
1.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動(繞與磁場垂直的軸)時，線圈中產生正弦交變電流，從中性面開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式為：
e=NBSωsinωt= Emsinωt
e—ωt圖線是一條正弦曲線。
2.中性面特點：Φ最大，而e=0。
四、當堂檢測
1、交流發電機在工作時電動勢為e= Emsinωt ，若將發電機的轉速提高一倍，同時將電樞所圍面積減少一半，其它條件不變，則電動勢為( )
A、e= Emsin(ωt/2) B、e= 2Emsin(ωt/2)
C、e= Emsin2ωt D、e= Em/2sin2ωt
答案：C
2、一個正弦交變電流的i—t圖象，根據這一圖象，該交流電的瞬時值表達式為-----------A
答案：i=5sin(5πt)
高二物理交變電流優秀教學設計 篇3
一、教學目標
【知識與技能】
知道交變電流和電壓的峰值及用途，并知道有效值的概念及計算。
【過程與方法】
用等效的方法求出交變電流的有效值。
【情感態度與價值觀】
通過學習交變電流的有效值及峰值，明白其在生活中的具體應用，體會物理的生活性，增強學習物理的興趣。
二、教學重難點
【重點】
交變電流的峰值及有效值的概念及計算。
【難點】
明白交變電流有效值的概念及計算。
三、教學過程
環節一:新課導入
復習上節課交變電流的產生來導入新課。
問題1：交變電流的產生原理是什么?它的表達式的意義及各個物理量的含義?
學生的回答之后引導其思考，在交變電流及電壓中，除了最大值和角速度，還可以有哪些物理量來描述交流電?
學生回答：知道了線圈的轉速，那么線圈在其中轉動一圈的時間是多少?
教師點評：不錯這個我們叫做周期，大家知道我們在實驗室用學生電源做實驗時，用電流表或者電壓表測出來的電流和電壓的示數表示什么意思嘛?
學生回答：表示電流和電壓的大小。
教師點評：其實呢，大家答的有一定的道理，但在我們電學中，電流表和電壓表的示數有一個專門含義叫做有效值，今天就來學習它。
引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。
環節二：新課探究
(一)峰值
教師引導學生利用前面交流電的產生原理及表達式來理解交流電的峰值。
教師：我們前面學習交流電的產生，是因為線圈在磁場中以一定的角速度做周期性的轉動，線圈轉動一圈的時間就是線圈周期及交流電的'周期T，周期的倒數就是線圈的頻率1/T=f。根據交流電的數值表達式，我們知道交流電的電壓是在不斷變化，那么它的最值是多少?
學生回答：交流電的最大值就是Im和Em，最小值是為零。因為電壓雖然有正負之分，但只是表示大小。
教師點評：同學分析的非常仔細，交流電的最大值Im和Em就是峰值，可以用來表示電流的強弱和電壓的高低。
教師：大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對正常的家用電器來說是其銘牌上標記的220v嗎?接下來學習解決這個問題?
(二)有效值
教師出示一道例題：
說明：以上三個球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電，交變電流的有效值是根據電流的熱效應來規定的。
環節三：鞏固練習
教師提問：電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?
學生回答：電容的擊穿電壓和保險絲的熔斷電流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。
教師總結：交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數是有效值;交變電流的數值在無特別說明時都是指有效值。
環節四：小結作業
總結概括本節課的主要知識點：交流電的峰值及有效值的概念和意義。
并讓學生課下思考：對于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計算方法嗎?
高二物理交變電流優秀教學設計 篇4
一、 預習目標
1、 知道描述交變電流的相關物理量
2、 知道物理量之間的關系
二、 預習內容
表征交變電流的物理量
1、瞬時值：正弦交流電瞬時值的表達式為：
電壓瞬時值：（ ） 電流瞬時值：（ ）
2、最大值：交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍，當線圈平面與磁力線平行時，交流電動勢最大值：（Em＝NBSω），
瞬時值與最大值的關系是：（－Em≤e≤Em）
3、有效值：交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的。即在同一時間內，跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數值，叫做該交流電的有效值，正弦交流電的有效值與最大值之間的`關系是：
（E=Em/ U=Um/ I=Im/ ）
各種交流電電氣設備上所標的、交流電表上所測得的以及在敘述中沒有特別加以說明的交流電的最大值，都是指（ ）
4、平均值：交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時間的比值，用（e=nΔΦ／Δt）計算
5、表征交變電流變化快慢的物理量
①周期T：電流完成一次周期性變化所用的時間。單位：s .
②頻率f：一秒內完成周期性變化的次數。單位：HZ.
③角頻率ω：就是線圈在勻強磁場中轉動的角速度。單位：rad/s.
④角速度、頻率、周期的關系（ω=2πf=2π/T）
課內探究學案
一、學習目標
l、掌握表征交變電流大小物理量。
2、理解有效值的定義并會用它解決相關問題。
3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量。
學習重難點：表征物理量及物理量間的關系，并能熟練解決相關問題
二、學習過程
1、寫出正弦式交變電流電動勢的最大值、瞬時值、有效值以及平均值表達式？
2、峰值、有效值和平均值有什么區別？
3、對于正弦式交變電流其有效值與最大值得關系是： ，是不是對一切交變電流都是如此？
3、在我們經常遇到的問題中，那些地方應用有效值？那些地方應用最大值？那些地方應用平均值？
三、反思總結
本節課學習的是描述交變電流的物理量。如：周期和頻率表示交變電流周期性變化快慢的物理量；最大值表明交變電流在變化過程中所能達到的最大數值，反映了交變電流的變化范圍；而有效值反映的是交流電的熱效應在時間上的平均效果。交變電流的有效值是教學的重點也是難點。
四、當堂檢測
1、電阻R1、R2與交流電源按照圖1方式連接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上開關S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則 ( )
A．通過R1的電流有效值是1.2A
B．R1兩端的電壓有效值是6V
C．通過R2的電流最大值是1.2 A
D．R2兩端的電壓最大值是6 V
答案：BD
2、如圖2所示，表示一交流電的電流隨時間的變化圖象，其中電流正值為正弦曲線的正半周，則該交流電的有效值為多少？
答案：
課后練習與提高
1、圖5－2－1表示一交變電流隨時間變化的圖象。此交變電流的有效值是：（ ）
A.5 安 B.5安 C.3.5 安 D. 3.5安
答案：B
2、如圖5－2－2所示，在勻強磁場中有一個“冂”形導線框可繞AB軸轉動，已知勻強磁場的磁感強度B=5 /πT，線框的CD邊長為20cm.CE、DF長均為10cm，轉速為50r/s，若從圖示位置開始計時，
（1）寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式；
（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發光？若不能，小燈泡實際功率多大？
解析：（1）注意到圖示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時值表達式應為余弦函數，先出最大值和角頻率：
ω=2πn=100πrad/s
Em=BSω=5 /π×0.2×0.1×100π=10 (V)
所以電動勢瞬時表達式應為：e=10 cos100πt(V)。
（2）小燈泡的電阻為R=U額2／Ｐ額＝62/12=3Ω，
先求出交變電流電動勢有效值 E=Em/ =10(V)
此后電路可看成恒定電流電路，由于R=r, U=Em/2=5V，小于額定電壓，故小燈泡不能正常發光。其實際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)
3、將電阻為r的直導線abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在線端a、d間接電阻R和電流表A，且以a、d端連線為軸，以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉動，如圖5-2-3所示，求：
（1）交流電流表A的示數；
（2）從圖示位置轉過90°角的過程中，電阻R上產生的熱量；
（3）寫出彎曲導線轉動過程中，從圖示位置開始計時的電動勢的表達式。
解析：（1）彎曲導線轉到圖示位置時有感應電動勢的峰值為Em=BL2ωL1= BωL1L2
產生電流的峰值為Im=Em/(R+r)= BωL1L2/(R+r)
電流表A的示數I=Im/ = BωL1L2/2(R+r)
（2）由圖示位置轉過90°角所用時間t=T/4=π/２ω
電阻R上產生的熱量為QR=I2Rt=πωR B2L12L22/4(R+r)2
（3）電動勢為e=Emcosωt= BωL1L2cosωt
高二物理交變電流優秀教學設計 篇5
教材分析
與恒定電流不同，由于交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做周期性變化，需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性，本節主要介紹這樣一些物理量。
一、學習要求
1. 知道交變電流的周期和頻率，知道我國供電線路交變電流的周期頻率。
2. 知道交變電流和電壓的峰值，有效值及其關系。
3、 會用圖象和函數表達式描述正弦交變電流。
二、教材重點
交變電流的有效值
三、教材難點
一般電流有效值的求解
四、教學資源
通過思考討論，使學生明白，從電流熱效應上看，交流電產生的效果可以與某地恒定電流相等，由此引入有效值的概念。
1.定義：讓交流與恒定電流通過相同的電阻，如果它們在一周期內產生的熱量相等，就把這個恒定電流的值(I或U)叫做這個交流的有效值.
課本第一次明確地用一個周期T來定義有效值，使得有效值的概念更加準確。
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關系
這一關系只對正弦式電流成立，對其它波形的`交變電流一般不成立。其它波形的交變電流的有效值就根據有效值的定義去求解。
3. 幾點說明：
①各種使用交變電流的電器設備上所標的額定電壓、額定電流均指有效值;
② 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值;
③將電容器接入交流電路中，其耐壓值應不小于交變電流的最大值，但熔絲的選擇應據有效值來確定其熔斷電流;
④一般情況下所說的交變電流的數值，若無特別說明，均指有效值。
4.有效值與平均值的區別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應來規定的，對一個確定的交變電流，其有效值是一定的，而平均值是由 來確定的，其數值大小與時間間隔有關。在計算交變電流通過導體產生的熱量、熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值;在計算通過導體截面的電量時，只能用交變電流的平均值，即q = t 。
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