1/4§5.2《描述交變電流的物理量》教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)蒙古阿拉善左旗高級(jí)中學(xué)馮軍民設(shè)計(jì)思想：學(xué)生在第一次接觸描述交流電的物理量。為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過程，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，本節(jié)課的教學(xué)采用如下教學(xué)流程：答案猜想、提出問題、通過自己閱讀課本和聽教師講授得出結(jié)論。教學(xué)過程中注重教師的“導(dǎo)”和“參與”，適時(shí)、適度地參與學(xué)生的研究活動(dòng)。核心素養(yǎng)：通過《描述交變電流的物理量》的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用類比、遷移的科學(xué)方法分析新問題的意識(shí)和能力；培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注日常生活中的物理現(xiàn)象，養(yǎng)成善于觀察和思考的好習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)：1．理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小。2．理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用正弦式交變電流有效值公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。知道電器上標(biāo)注的、電表測量的和通常所說的電壓、電流為有效值．3．能利用有效值定義計(jì)算某些交變電流的有效值。教學(xué)重點(diǎn)：交變電流有效值概念。教學(xué)難點(diǎn)：交變電流有效值概念及計(jì)算。教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前：登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。及時(shí)查看優(yōu)教平臺(tái)上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況。（優(yōu)教提示：請(qǐng)登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)。發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對(duì)性教學(xué)。[知識(shí)回顧]矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流。如何描述交變電流的變化規(guī)律呢？1.可以用公式法描述。2.可以用圖像描述（在黑板上畫出交流電的圖象）交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量?；仡櫳瞎?jié)課的知識(shí)，回答問題?；貞浨榫常瑢?dǎo)入新課,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成課下復(fù)習(xí)的習(xí)慣。[提問]通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們覺得要想更準(zhǔn)確的描述交流電，應(yīng)該有哪些物理量？[進(jìn)行新課]一．周期和頻率請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，回答下列問題：1.什么叫交變電流的周期？2.什么叫交變電流的頻率？3.它們之間的關(guān)系是什么？4.我國生產(chǎn)和生活使用的交流電的周期和頻率分別是多少？交變電流完成一次周期性的變化所用的時(shí)間，叫做交變電流的周期，用T表示，單位是秒。交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f表示，單位赫茲（Hz）。T=1/f一個(gè)完整的正弦函數(shù)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間拓展：(1)交變電流的周期和頻率的物理意義是什么？(2)描述交變電流的周期與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期有什么關(guān)系？(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是常用的實(shí)驗(yàn)器材，它為什么每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)？(4)交變電流的周期和頻率與交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角頻率ω有什么關(guān)系？(5)從圖象中如何找到周期？練習(xí)1：試計(jì)算下圖中的交變電流的周期和頻率二．交變電流的峰值（Em，Im，Um）和有效值（E，I，U）1．峰值（Em，Im，Um）交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值。對(duì)應(yīng)著圖找到峰值。(圖見課件)課件展示電容器圖片，讓學(xué)生明確電容器上的耐壓值，提出問題：把正弦交變電流接到電容器上時(shí)，我們通常會(huì)關(guān)心交變電流的電壓是否超過電容器所能承受的電壓．你認(rèn)為是要考慮正弦交變電流的最大值還是有效值？[分析]電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實(shí)際中通常用有效值表示交變電流的大小。[思考與討論]學(xué)生閱讀課本的“思考與討論”，課件展示問題：①怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？②如果有一個(gè)恒定電流通過這個(gè)電阻R，也能在1是內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流多大？0～0.2s、0.2～0.5s、0.5～0.8s、0.8～1s這四個(gè)階段電流大小不變化，分別計(jì)算出熱量，然后加起來。由Q=I2Rt，解得Q1=0.2J；Q2=1.2J；Q3=1.2J；Q4=0.2J。所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為Q=2.8J。由Q=I2Rt，解得I=1.67A。強(qiáng)調(diào)：它們的電流熱效應(yīng)相同，即等效。2．有效值（E、I、U）讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。[提問]有效值定義中關(guān)鍵點(diǎn)是什么？正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：E=Em/2=0.707Em；I=Im/2=0.707Im；U=Um/2=0.707Um（優(yōu)教提示：請(qǐng)打開素材“視頻演示：交流電的有效值”）強(qiáng)調(diào)：（1）各種使用交變電流的電器設(shè)備上所示值為有效值。（2）交變電流表（電壓表或電流表）所測值為有效值。（3）計(jì)算交變電流的功、功率、熱量等用有效值。（4）凡沒有特別說明的交變電流的數(shù)值，都指有效值。學(xué)生大膽的猜想，自己說出心中的答案學(xué)生讀書，通過讀書找出這些問題的答案。學(xué)生作答：(1)交變電流的周期與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是周期為0.02s的交流電源；(3)角頻率ω與周期和頻率關(guān)系同圓周運(yùn)動(dòng)中角速度與周期和頻率關(guān)系一樣ω=2π/T=2πf=2πn。學(xué)生練習(xí)學(xué)生按自己的想法回答叫一個(gè)學(xué)生上黑板解題，其他學(xué)生練習(xí)本上解答。學(xué)生明確：三個(gè)相同，即：電阻相同，時(shí)間相同，產(chǎn)生熱量相同。聽講鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)的能力培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，提高學(xué)生自己從書中找答案的意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力培養(yǎng)學(xué)生從圖中獲取信息的能力提出問題引發(fā)學(xué)生思考合理的聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。提出等效的概念，引出有效值【例】求如下圖所示的交變電流的有效值教師總結(jié)方法：1、明確周期；2、分段計(jì)算熱量及總熱量；3、利用有效值概念求有效值。練習(xí)2：表示交變電流隨時(shí)間變化圖象如圖所示，則交變電流有效值為（B）A．52AB．5AC．3.52AD．3.5A時(shí)間允許再補(bǔ)充一些練習(xí)，詳見后面的附頁?？偨Y(jié)提問：(1)電壓表的讀數(shù)為什么值？(2)求電荷量用什么值？(3)求焦耳熱用什么值？(4)求線圈從中性面轉(zhuǎn)過60°時(shí)的電流用什么值？(5)電容器能否安全工作要看什么值？到目前為止我們學(xué)習(xí)描述交變電流大小的物理量都有哪些？做習(xí)題學(xué)生作答：有效值平均值有效值瞬時(shí)值峰值進(jìn)一步理解有效值的定義。使學(xué)生會(huì)活學(xué)活用所學(xué)到的知識(shí)通過比較提問，使學(xué)生學(xué)過的知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)。小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1．描述交變電流變化快慢的物理量有哪些？相互關(guān)系是什么？2．描述交變電流大小的物理量有哪些？如何區(qū)分它們？。3．正弦式交變電流最大值與有效值的關(guān)系，如何計(jì)算一些特殊的非正弦式交變電流的有效值。E=Em/2；I=Im/2；U=Um/2課堂訓(xùn)練（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教配套習(xí)題，使用互動(dòng)答題卡，更快更便捷地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況）作業(yè)1．課本課后“問題與練習(xí)”第1—5題。2．閱讀課本第36頁“相位”內(nèi)容。板書設(shè)計(jì)一、描述交變電流變化快慢的物理量1．周期：用T表示，單位是秒。2．頻率：用f表示，單位是赫茲（Hz）。3．相互關(guān)系：.T=1/f；ω=2π/T=2πf=2πn二．描述交變電流大小的物理量1．峰值（Em，Im，