第三章《交變電流》單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)高二物理同步備課系列（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容教材：人教版2019選擇性必修第二冊(cè)物理教材

章節(jié)：《交變電流》

內(nèi)容：包括交變電流的產(chǎn)生、描述交變電流的物理量（如峰值、有效值、頻率、周期等）、交流電的電路元件（電阻、電感、電容）及其特性，以及交流電在生活中的應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解交變電流的產(chǎn)生原理，培養(yǎng)科學(xué)思維。

2.掌握交變電流描述方法，提升數(shù)學(xué)建模能力。

3.分析交流電元件特性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究能力。

4.應(yīng)用交流電知識(shí)，提高技術(shù)應(yīng)用意識(shí)。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入高二物理課程之前，已學(xué)習(xí)過直流電路的基本概念，如電流、電壓、電阻等，對(duì)電路圖和歐姆定律有一定的理解。此外，對(duì)電磁感應(yīng)的基本原理也有所了解，但可能對(duì)交變電流的概念和特性尚未深入接觸。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生普遍對(duì)物理現(xiàn)象和科技發(fā)展保持一定的好奇心，對(duì)交流電等現(xiàn)代科技應(yīng)用有一定興趣。學(xué)生的能力方面，邏輯思維能力較強(qiáng)，但可能對(duì)抽象的數(shù)學(xué)建模過程感到挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)和直觀演示來理解概念，有的則更傾向于通過公式推導(dǎo)和理論分析來掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)交變電流時(shí)可能會(huì)遇到以下困難：首先，交變電流的周期性和連續(xù)性使得學(xué)生難以直觀理解其變化規(guī)律；其次，交流電元件的參數(shù)和特性與直流電路有較大差異，學(xué)生可能難以迅速適應(yīng)；最后，交流電的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，學(xué)生需要將理論知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合，這一過程可能較為復(fù)雜和抽象。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如交變電流波形圖、交流電元件的動(dòng)畫演示等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：包括示波器、交流電源、電阻、電感、電容等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論交流。五、教學(xué)流程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

1.以生活中常見的交流電器為例，如電燈、電視、冰箱等，引導(dǎo)學(xué)生思考交流電在日常生活中的應(yīng)用。

2.提問學(xué)生：交流電與直流電有何區(qū)別？交流電有哪些特性？

3.通過圖片或視頻展示交流電的產(chǎn)生過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課主題——交變電流。

（二）新課講授（20分鐘）

1.介紹交變電流的產(chǎn)生原理，通過動(dòng)畫演示線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交變電流的過程。

2.講解交變電流的描述方法，包括峰值、有效值、頻率、周期等物理量，并結(jié)合實(shí)際例子進(jìn)行講解。

3.分析交流電元件（電阻、電感、電容）的特性，通過實(shí)驗(yàn)演示元件對(duì)交流電的阻礙作用。

（三）實(shí)踐活動(dòng)（15分鐘）

1.學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察電阻、電感、電容對(duì)交流電的影響，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，引導(dǎo)學(xué)生得出交流電元件特性的結(jié)論。

3.學(xué)生討論交流電在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如家用電器、變壓器等。

（四）學(xué)生小組討論（10分鐘）

1.舉例回答：如何根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的電阻、電感、電容元件？

2.舉例回答：交流電在電路中的傳輸過程中，如何降低能量損耗？

3.舉例回答：如何利用交流電的特性進(jìn)行電磁感應(yīng)？

（五）總結(jié)回顧（5分鐘）

內(nèi)容：

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)交變電流的產(chǎn)生、描述方法、元件特性及實(shí)際應(yīng)用。

2.分析本節(jié)課的重難點(diǎn)，如交變電流的描述方法、元件特性等。

3.提醒學(xué)生在課后復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并布置課后作業(yè)，鞏固所學(xué)內(nèi)容。

整個(gè)教學(xué)流程用時(shí)約45分鐘，具體安排如下：

導(dǎo)入新課（5分鐘）+新課講授（20分鐘）+實(shí)踐活動(dòng)（15分鐘）+學(xué)生小組討論（10分鐘）+總結(jié)回顧（5分鐘）=45分鐘六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-交流電的歷史與發(fā)展：介紹交流電的發(fā)明者尼古拉·特斯拉及其對(duì)電力傳輸?shù)呢暙I(xiàn)，以及交流電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展歷程。

-交流電的數(shù)學(xué)描述：探討正弦波和余弦波在交流電描述中的應(yīng)用，以及如何通過傅里葉分析將復(fù)雜的交流信號(hào)分解為基波和各次諧波。

-交流電在工業(yè)中的應(yīng)用：分析交流電在電動(dòng)機(jī)、變壓器、變頻器等工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用原理和優(yōu)勢(shì)。

-交流電在生活中的應(yīng)用：列舉家庭中常見的交流電器，如空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐等，分析其工作原理和交流電的特性。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍或文章，了解交流電的歷史背景和發(fā)展趨勢(shì)。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，觀看與交流電相關(guān)的科普視頻，如電力傳輸?shù)膭?dòng)畫演示、交流電在生活中的應(yīng)用案例等。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，親自動(dòng)手操作交流電實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)交流電特性的理解。

-通過小組合作，研究交流電在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如新能源、節(jié)能技術(shù)等，撰寫研究報(bào)告或進(jìn)行口頭報(bào)告。

-閱讀物理學(xué)史，了解交流電在物理學(xué)發(fā)展中的地位和作用，以及科學(xué)家們?cè)谘芯拷涣麟娺^程中的創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)方法。

-通過在線課程或開放課程，學(xué)習(xí)交流電路的分析方法，如節(jié)點(diǎn)電壓法、回路電流法等，提高電路分析能力。

-參加物理競(jìng)賽或科技創(chuàng)新活動(dòng)，將交流電的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決中，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

-閱讀交流電相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，了解交流電領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展方向，拓寬學(xué)術(shù)視野。

-在日常生活中，觀察和思考交流電的應(yīng)用，如如何合理使用電器減少能源消耗，如何利用交流電的特性進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)等。七、課后作業(yè)1.題型：計(jì)算題

題目：一個(gè)交流電的有效值為220V，求其最大值是多少？

答案：交流電的最大值是其有效值的√2倍，即220V×√2≈311V。

2.題型：選擇題

題目：下列哪個(gè)物理量可以描述交流電的大??？

A.峰值B.有效值C.頻率D.周期

答案：B.有效值

3.題型：應(yīng)用題

題目：一個(gè)電阻器的阻值為10Ω，當(dāng)接收到一個(gè)有效值為5V的交流電壓時(shí)，求通過電阻器的電流是多少？

答案：根據(jù)歐姆定律，電流I=U/R=5V/10Ω=0.5A。

4.題型：分析題

題目：分析交流電在電路中的能量轉(zhuǎn)換過程。

答案：交流電在電路中，電能會(huì)轉(zhuǎn)換為熱能、光能、機(jī)械能等。例如，在電燈中，電能轉(zhuǎn)換為光能和熱能；在電動(dòng)機(jī)中，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

5.題型：實(shí)驗(yàn)題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證交流電的有效值與峰值的關(guān)系。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.準(zhǔn)備一個(gè)交流電源、示波器、電阻、電表等實(shí)驗(yàn)器材。

2.將交流電源與電阻連接，將電阻與示波器連接。

3.調(diào)整交流電源的輸出電壓，記錄示波器上顯示的峰值和有效值。

4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄數(shù)據(jù)。

5.分析數(shù)據(jù)，驗(yàn)證交流電的有效值與峰值的關(guān)系。

6.題型：討論題

題目：交流電在生活中的應(yīng)用有哪些？請(qǐng)舉例說明。

答案：交流電在生活中的應(yīng)用非常廣泛，以下是一些例子：

-家庭電器：如電燈、電視、冰箱、洗衣機(jī)等。

-工業(yè)設(shè)備：如電動(dòng)機(jī)、變壓器、變頻器等。

-交通工具：如電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等。

-醫(yī)療設(shè)備：如心臟起搏器、電療設(shè)備等。

7.題型：思考題

題目：為什么交流電的傳輸距離比直流電遠(yuǎn)？

答案：交流電的傳輸距離比直流電遠(yuǎn)是因?yàn)榻涣麟娍梢酝ㄟ^變壓器進(jìn)行電壓的升高和降低，從而減少輸電過程中的能量損耗。此外，交流電的傳輸線路可以采用較高的電壓，降低電流，進(jìn)一步減少線路損耗。八、板書設(shè)計(jì)①交變電流的產(chǎn)生

-交流電的產(chǎn)生原理：線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)

-交流電的產(chǎn)生條件：變化的磁場(chǎng)

②交變電流的描述

-峰值（Umax）：交流電的最大電壓值

-有效值（Ueff）：交流電的等效直流電壓

-頻率（f）：交流電每秒變化的次數(shù)

-周期（T）：交流電完成一個(gè)周期所需的時(shí)間

③交流電元件及其特性

-電阻（R）：對(duì)交流電的阻礙作用

-電感（L）：對(duì)交流電的感抗作用

-電容（C）：對(duì)交流電的容抗作用

-阻抗（Z）：交流電元件的總阻礙作用

④交流電的應(yīng)用

-變壓器：改變交流電的電壓

-電動(dòng)機(jī)：將交流電轉(zhuǎn)換為機(jī)械能

-電器設(shè)備：家庭和工業(yè)中使用的交流電器課堂1.課堂評(píng)價(jià)

課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。以下是對(duì)課堂評(píng)價(jià)的具體實(shí)施方法：

（1）提問策略：教師通過提問的方式，可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。在課堂上，教師應(yīng)設(shè)計(jì)不同類型的問題，如事實(shí)性問題、分析性問題、綜合性問題等，以考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。

（2）觀察策略：教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，包括參與度、注意力集中程度、合作學(xué)習(xí)情況等。通過觀察，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)調(diào)整。

（3）測(cè)試策略：定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或課堂練習(xí)，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。測(cè)試可以采用選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題等形式，確保測(cè)試內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相符。

（4）小組討論評(píng)價(jià)：在小組討論環(huán)節(jié)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的互動(dòng)情況，如發(fā)言次數(shù)、觀點(diǎn)表達(dá)、問題解決能力等。通過小組討論，教師可以了解學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。

（5）實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)：對(duì)于涉及實(shí)驗(yàn)的課堂，教師應(yīng)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)技能掌握情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫質(zhì)量。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸，它有助于鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。以下是對(duì)作業(yè)評(píng)價(jià)的具體實(shí)施方法：

（1）認(rèn)真批改：教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，確保批改的準(zhǔn)確性和公正性。

（2）及時(shí)