3.1交变电流 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

3.1交变电流教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册一、教学内容

教材章节：人教版（2019）选择性必修第二册第四章第一节

教学内容：交变电流的概念、产生原因、周期、频率和有效值；交流电表的构造和读数方法；交流电路的电流方向和电压方向的变化规律；电感和电容在交流电路中的作用；变压器的原理和结构；远距离输电的方法和原理。二、核心素养目标

1.科学素养：通过学习交变电流的概念和产生原因，培养学生的科学思维能力，使其能够理解并解释自然现象。

2.技术素养：通过了解交流电表的构造和读数方法，培养学生对技术的认知和操作能力，提高其在实际生活中的应用能力。

3.应用素养：通过学习交流电路的电流方向和电压方向的变化规律，培养学生将理论知识应用于实际问题的能力。

4.创新素养：通过探究电感和电容在交流电路中的作用，培养学生的创新思维和创新能力，使其能够提出新的解决方案。

5.合作素养：通过小组讨论和实验操作，培养学生的团队合作能力，使其能够与他人有效沟通和协作。

6.评价素养：通过分析变压器的原理和结构，培养学生的评价能力，使其能够对不同的解决方案进行比较和评估。三、重点难点及解决办法

1.重点：交变电流的概念和产生原因

解决方法：通过直观的实验演示，让学生观察电流的变化，从而理解交变电流的概念。同时，结合生活中的实例，帮助学生理解产生交变电流的原因。

2.难点：交流电表的读数方法

解决办法：采用分组讨论的方式，让学生相互交流读数方法，并在实际操作中进行练习，从而提高学生的读数能力。

3.重点：交流电路中的电感和电容作用

解决方法：通过实验演示，让学生观察电感和电容在交流电路中的作用，从而加深对这一知识点的理解。

4.难点：变压器的原理和结构

解决办法：结合实物模型，让学生直观地了解变压器的结构，并通过实例分析，帮助学生理解变压器的原理。

5.重点：远距离输电的方法和原理

解决方法：通过案例分析，让学生了解远距离输电的方法和原理，并结合实际生活中的例子，加深学生的理解。四、教学方法与手段

1.讲授法：教师通过讲解交变电流的概念、产生原因、周期、频率和有效值等基础知识，使学生掌握基本概念和原理。

2.讨论法：学生分组讨论交流电表的构造和读数方法，以及交流电路中的电感和电容作用，培养学生的团队合作能力和分析解决问题的能力。

3.实验法：通过实验演示，让学生直观地了解交变电流的产生、变压器的原理和远距离输电的方法，加深对知识点的理解，培养学生的动手操作能力和实验观察能力。

教学手段：

1.多媒体教学：利用多媒体课件展示交变电流的产生过程、交流电路的电流和电压变化规律，以及变压器的结构和工作原理，使抽象的知识具体化，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.教学软件：使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中探究电感和电容在交流电路中的作用，培养学生的创新思维和实验操作能力。

3.实物模型：展示变压器的实物模型，让学生直观地了解变压器的结构和工作原理，提高学生的实际操作能力和观察能力。

4.小组合作：组织学生进行小组合作学习，共同完成实验操作和问题讨论，培养学生的团队合作能力和沟通表达能力。

5.作业练习：布置相关的作业练习，让学生巩固所学知识，提高学生的实际应用能力和解决问题的能力。五、教学流程

导入新课（用时5分钟）

1.教师展示一组关于电流变化的图片，引导学生关注电流变化的现象，激发学生的学习兴趣。

2.提出问题：“你们在生活中有没有遇到过电流变化的情况？”，让学生分享自己的经历，引出交变电流的概念。

新课讲授（用时20分钟）

1.教师讲解交变电流的概念，通过多媒体展示电流变化的动态过程，让学生理解交变电流的实质。

2.分析交变电流的产生原因，通过实例讲解电荷的移动和电磁感应现象，帮助学生理解产生交变电流的物理原理。

3.讲解交流电表的构造和读数方法，通过实物展示和图解说明，让学生掌握交流电表的使用方法。

实践活动（用时10分钟）

1.学生分组进行实验，观察交变电流的产生过程，通过实验数据记录和分析，加深对交变电流的理解。

2.学生使用教学软件进行模拟实验，探究电感和电容在交流电路中的作用，培养学生的实验操作能力和创新思维。

3.学生通过小组合作，设计一个简单的交流电路，并实际操作验证电路的运行效果，培养学生的实际操作能力和团队合作能力。

学生小组讨论（用时10分钟）

1.学生分组讨论交流电表的读数方法，通过小组成员之间的交流和讨论，提高学生的读数能力。

2.学生分组讨论交流电路中的电感和电容作用，通过小组成员之间的交流和讨论，加深对这一知识点的理解。

3.学生分组讨论变压器的原理和结构，通过小组成员之间的交流和讨论，提高学生对变压器的理解和应用能力。

1.教师引导学生回顾本节课所学的知识，强调交变电流的概念、产生原因、交流电表的读数方法等关键知识点。

2.教师提问学生关于变压器的原理和结构的问题，检验学生对知识的掌握程度。

3.教师强调电感和电容在交流电路中的作用，以及远距离输电的方法和原理，帮助学生巩固所学知识。六、教学资源拓展

1.拓展资源：

（1）电磁感应实验：通过实验展示电磁感应现象，帮助学生直观地理解交变电流的产生原因。

（2）交流电路分析软件：提供交流电路分析软件，让学生在虚拟环境中模拟交流电路的运行，加深对交流电路的理解。

（3）变压器原理视频：提供关于变压器原理的科普视频，让学生了解变压器的工作原理和应用。

（4）远距离输电案例分析：提供远距离输电的案例分析，让学生了解远距离输电的方法和原理。

2.拓展建议：

（1）组织学生参观电力公司或变电站，让学生了解交变电流在实际生活中的应用，培养学生的实践能力和观察能力。

（2）鼓励学生参与相关的物理竞赛或科技创新活动，提高学生的实践能力和创新能力。

（3）开展关于交变电流的应用的课题研究，让学生通过查阅资料、实验探究等方式，深入了解交变电流的应用领域。

（4）组织学生参加物理实验技能培训，提高学生的实验操作能力和实验观察能力。

（5）鼓励学生参与学术交流活动，与其他学校的学生进行交流和讨论，提高学生的合作能力和沟通能力。七、课后拓展

1.拓展内容：

（1）阅读材料：《交流电原理与应用》

（2）阅读材料：《变压器原理与设计》

（3）视频资源：《电磁感应的原理与应用》

（4）视频资源：《交流电路的分析和设计》

（5）视频资源：《远距离输电的技术与挑战》

2.拓展要求：

（1）要求学生利用课后时间阅读以上推荐的阅读材料，加深对交变电流、变压器和远距离输电等知识点的理解和掌握。

（2）鼓励学生观看以上提供的视频资源，通过直观的视频展示，加深对交变电流相关知识点的理解。

（3）要求学生在阅读和观看拓展资源后，结合所学知识，撰写一篇关于交变电流或相关知识点的读书笔记或观后感。

（4）鼓励学生就拓展资源中的知识点进行讨论和交流，分享自己的理解和观点，提高学生的合作能力和沟通能力。

（5）要求学生将拓展资源中的知识点与实际生活相结合，思考交变电流或相关知识点在生活中的应用，提高学生的实际应用能力。

（6）鼓励学生在课后自主进行实验探究，如设计一个简单的交流电路，验证交流电路的运行效果，培养学生的实践能力和创新能力。

（7）要求学生在课后进行复习和总结，通过制作思维导图、总结笔记等方式，巩固所学知识，提高学生的自主学习能力。

（8）鼓励学生在课后向教师提问，就拓展资源中的知识点进行咨询和讨论，教师可提供必要的指导和帮助，如解答疑问、提供学习资料等。八、板书设计

①交变电流的概念和产生原因

-交变电流：电流随时间周期性变化的一种电流

-产生原因：电磁感应现象

②交流电表的读数方法

-交流电表：测量交流电流和电压的仪表

-读数方法：观察指针位置和刻度，读取电流和电压值

③电感和电容在交流电路中的作用

-电感：阻碍交流电流的通过，产生感抗

-电容：阻碍交流电压的升高，产生容抗