高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡获奖教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡获奖教案设计，共10页。教案主要包含了电磁振荡的产生，电磁振荡中的能量变化，电磁振荡的周期和频率等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
4.1 振荡电路
教学内容分析
本节内容是本章的重点和难点。虽然电磁波与我们的生产生活密切相关，学生也已经有了机械振动、机械波和光波的有关知识，对电磁场与电磁波也有了初步了解，但是学生对电磁波是如何产生的并不清楚。所以，教材从演示实验着手，使学生获得一些感性认识后再学习LC振荡电路和振荡电流。教材从电磁感应和电容器的相关知识入手，对各个阶段的电流、电荷量、电场强度和磁感应强度的变化规律进行了定性分析。然后通过类比机械振动，对电磁振荡中的能量转化过程进行了分析，从能量的观点指出振荡电流的物理性质，并介绍了阻尼和无阻尼振荡。在本节最后讲了LC振荡电路的周期和频率，通过“思考与讨论”栏目中的问题引导学生定性分析影响振荡电路的周期和频率的因素，着重强调了周期、频率与自感系数、电容的关系。引入LC振荡电路的目的是使学生对迅速变化的电流有具体形象的认识，不用做过多要求。
学情分析
高中物理振荡电路教学中，学生表现出一定的基础知识掌握度，但仍有待加强。对于振荡电路的概念，大部分学生能理解其核心，但深入理解仍需努力。在理论与实践结合方面，学生的实验操作能力有所欠缺，理论与实践脱节现象存在。创新能力与兴趣点方面，部分学生表现出对振荡电路应用的兴趣，但创新能力有待提高。学习难点主要集中在振荡条件的理解与实验操作上，学生普遍感到困惑。教学方法上，需加强实验演示与案例分析，提高教学效果。总体而言，学生在振荡电路的学习上还需努力，教师应根据学生的实际情况调整教学策略。
教学目标
1.通过实验，了解电磁振荡。知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况。知道电磁振荡的周期与频率。会用其分析、解释有关的简单问题。
2.经历从机械振动到电磁振荡的类比过程，体会类比推理的方法。经历分析电磁振荡周期
与L、C关系的过程，体会定性分析推理的方法。
3.经历实验观察电磁振荡中各物理量的变化过程，体会实验在物理观念形成过程中的作用。
教学重难点
1.教学重点：电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律。
2.教学难点：LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们越来越重要。如果有一天电磁波突然没有了，我们生活的世界没有了电磁波会怎么样？
其实我们已经离不开电磁波了。水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪，但是要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？
学生展开丰富想象力猜想没有电磁的世界。
学生回答电磁波如何产生。
激发学生学习兴趣。
新课教学
一、电磁振荡的产生
观察振荡电路中电压的波形
（一）观察振荡电路中电压的波形
把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。
先把开关置于电源一侧，为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。
E
C
S
L
为什么会出现这样的变化波形图？
（二）电磁振荡的产生
学生带领学生分步分析：
1.振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流概念。
①振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流
②振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
③LC振荡电路： 当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路。
E
C
S
L
2.振荡电路的工作原理
注意观察电荷量变化和电流大小及方向的变化情况
①电容器充电结束，两极板上的电荷最多。
②回路中电流从0开始逐渐增到最大。两极板电荷量从最大减为0。
③自感线圈给电容器正向充电结束，回路中电流从最大减为0，两极板电荷量从0变回最大。
④电容开始反向放电。
⑤自感线圈给电容器反向充电，于是整个电路回到最开始状态。
观察实验并记录实验现象。
学生分析出现这样波形图的原因。
阅读课文，总结振荡电路的概念。
分析振荡电路的工作原理。
利用演示实验以及理论分析，逐步建立振荡电路的内容。
建立完整的震荡电路的内容。
二、电磁振荡中的能量变化
（一）电磁振荡中的能量变化
观察图像，展示下表，让学生填写表格：
（二）在电磁振荡中，能量是如何转化的?
电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生周期性的转化
Q、B、i、E变化周期
所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。
（二）电磁振荡的特点
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为:
(1)两个物理过程：
①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑
②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
两个特殊状态：
①充电完毕:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小.
（三）两个对应关系
在电磁振荡变化快慢与哪些因素有关？
学生根据前面的内容逐步填写表格并展示。
回答能量变化的规律。
回答各个过程能量变化规律。
总结电磁振荡的特点
回答两个对应关系
采用表格形式，让学生活动更为具体。
建立完整的电磁振荡规律的知识。
三、电磁振荡的周期和频率
周期和频率
1.周期和频率：
（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。
（2）频率：1 s内完成的周期性变化的次数。
（3）振荡电路里在不受其他外界条件影响下发生无阻尼振荡时的周期和频率叫振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。
思考：电容较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电的时间会长些还是短些？根据讨论结果，定性分析LC电路的周期（频率）与电容 C、电感L的关系。
实验探究
学生观察实验并总结实验结果
电磁振动的周期和频率规律
理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是
①式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz。
②改变周期的方法：
L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。
意：①在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；
②电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。
学生阅读课文，总结电磁振荡电路的.周期和频率的定义
阅读归纳电磁振荡电路关系，并解释各个物理量的关系。
锻炼学生阅读总结归纳问题能力
学生总结归纳问题能力
课堂总结
板书设计
第1节 振荡电路
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
回顾整个教学过程，我意识到以下几个方面需要反思和改进。
首先，在教学内容的组织上，我过于注重理论知识的传授，而忽视了学生实践能力的培养。这导致学生在理论学习中感到抽象难懂，无法将知识应用到实际电路中。因此，我需要调整教学内容，增加实践操作环节，让学生通过实验感受振荡电路的实际运作。
其次，在教学方法上，我过于单一，缺乏多样性和互动性。这导致学生在课堂上缺乏参与感，无法激发学习兴趣。为了改进这一点，我可以引入小组讨论、案例分析等多样化教学方法，激发学生的学习兴趣，促进师生之间的交流与互动。
再次，我在教学过程中未能有效把握学生的学习情况，缺乏针对性的指导。这导致部分学生在学习中遇到困难时无法及时得到帮助。因此，我需要加强课堂互动，及时了解学生的学习情况，针对不同学生的需求提供个性化的指导。
针对以上不足之处，我提出以下改进方案：
调整教学内容，增加实践操作环节，让学生在实际操作中感受振荡电路的工作原理。
引入多样化教学方法，如小组讨论、案例分析等，激发学生的学习兴趣，促进师生之间的交流与互动。
加强课堂互动，及时了解学生的学习情况，提供个性化的指导，帮助学生解决学习中的困难。
通过这次教学反思，我深刻认识到教学反思对于自身成长和职业发展的重要意义。通过反思自己的不足之处，我可以不断改进教学方法，提高教学效果，为学生提供更好的学习体验。同时，教学反思也有助于我不断提升自己的专业素养和教学能力，为未来的职业发展奠定坚实的基础。