人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 第三章《交变电流》单元解读课件

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第三章 交变电流（单元解读）课标要求内容分析学习目标教学重难点01020304教学策略05课标要求第一部分3.1通过实验，认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流。2.2通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。2.3了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。学习目标第二部分内容分析第三部分 在生产生活中普遍使用交变电流，而正弦式交变电流又是最简单和最基本的交变电流。正弦式交变电流的产生是基于电磁感应的相关知识，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应理论的具体应用。由于交变电流与直流不同，各种元件在交变电流和直流电路中的作用也不同。正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。所以，本节内容起到了承上启下的作用。本节的教学重点是运用电磁感应的相关知识分析交流发电机产生交变电流的过程。通过“问题”、相应的演示实验、“思考与讨论”等栏目，使学生建立正弦式交变电流的模型，用右手定则和法拉第电磁感应定律分析推理得出正弦式交变电流方向和大小变化的特点，体会建立模型与推理分析的思维方法。这个推理过程也是一个教学难点。要引导学生在具体情境中运用法拉第电磁感应定律分析和推导矩形线圈在匀强磁场中旋转时所产生的感应电流(即交变电流)的表达式和图像，理解描述交变电流的几个特征量的意义。观察波形提出问题演示实验观察体会学生活动自主活动交流发电机的应用引入交流直流的概念交变电流的产生定子+转子能量转化数形结合描述交变电流变化规律 通过本节的教学，要让学生知道可以用图像全面、细致地描述交变电流。由于交变电流的电压、电流等物理量的大小和方向都随时间做周期性变化，这就需要用一些特殊的物理量来描述它。例如：周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢；峰值表示交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围；有效值反映的是交变电流的热效应在时间上的平均效果。交变电流的有效值和用公式和图像描述正弦式交变电流是本节教学的重点，其中交变电流的有效值概念还是教学的难点。教学中要通过分析，使学生逐步建立描述交变电流的周期、频率、峰值和有效值等概念，然后再用公式和图像等数学方法全面描述交变电流，最后通过“拓展学习”栏目中电感器和电容器对交变电流的作用，加深、拓宽学生对交变电流的认识。变压器是继交变电流之后，电磁感应在生产生活中的又一重要的实际应用。变压器的工作原理和理想变压器的变压规律是本节的重点和难点。对于变压器的工作原理，教学中可以在互感现象的基础上，给学生解释为什么原、副线圈之间没有导线的连接，副线圈中还可以输出电流。对于变压器的变压规律，课程标准提出了“通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的要求，教材也相应编写了“实验”栏目，通过探究实验得出结论。教学中要指导学生结合实验探究，再经过理论推导得出原、副线圈电压、电流与匝数的关系，并能从能量的传递与转化的角度进一步强化对变压器的认识。这样有利于重点的突出和难点的突破，使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。同时，体会实验、理想化模型等方法的应用，拓展学生思维。变压器是一种交变电路中常见的电气设备，是远距离输送交变电流不可缺少的设备。生活中各种用电设备所需的电压各不相同，都要由变压器改变电压，以适应不同的需要，教学中可以根据实际情况采用不同的形式进行介绍，例如挂图、照片、视频资料、实物或实地参观等，以开阔学生眼界。特别是要注意引导学生了解变压器在现代实际生活中的应用，再次感受交变电流与生产生活联系的广泛性，体会基础科学的重大发现在工业革命和社会发展中的作用。本节内容是电磁感应和交变电流知识在生产生活中的实际应用。在节首的“问题”栏目中，承上启下，从能量的角度，提出了“远距离输电中，如何减少电能的损耗”的问题，引发学生的思考。教学中要引导学生学会运用所学过的电磁学方面的知识解决这一实际问题。本节教学的重点是高压输电的原理，难点是高压输电模型的建立以及各物理量之间的关系。学生已经知道用导线把电源和用电设备连接起来，就可以输送电能。这时，可以让学生画出输电的示意图，也就是建立输电的模型。根据输电的模型让学生讨论：电能的损耗在哪里?如何减小电能的损耗?从而引出降低电能损耗的两个途径。通过讨论可以让学生尝试画出远距离输电的流程，进而在“发电—升压一输电—降压一用户”的流程中探讨电压、电流和功率的关系。有条件的地方可以组织学生参观小本节内容是电磁感应和交变电流知识在生产生活中的实际应用。在节首的“问题”栏目中，承上启下，从能量的角度，提出了“远距离输电中，如何减少电能的损耗”的问题，引发学生的思考。教学中要引导学生学会运用所学过的电磁学方面的知识解决这一实际问题。本节教学的重点是高压输电的原理，难点是高压输电模型的建立以及各物理量之间的关系。学生已经知道用导线把电源和用电设备连接起来，就可以输送电能。这时，可以让学生画出输电的示意图，也就是建立输电的模型。根据输电的模型让学生讨论：电能的损耗在哪里?如何减小电能的损耗?从而引出降低电能损耗的两个途径。通过讨论可以让学生尝试画出远距离输电的流程，进而在“发电—升压一输电—降压一用户”的流程中探讨电压、电流和功率的关系。有条件的地方可以组织学生参观小小型发电厂，了解输电的整个流程，并了解各种设备。教学中应使学生明确，电能的输送是一个理论性和技术性都很强的复杂的系统工程，属于电力工程的一个分支，在高中阶段仅仅是初步了解。教学要围绕输送电能的“可靠”“保质”“经济”等基本要求展开。第一，怎样减少电能输送时的损耗?这是理解如何确保“经济”这一基本要求的关键间题。教材通过“思考与讨论”栏目将输电过程简化，引导学生从直流电路知识出发，分析得出结论。第二，怎样既“经济”又“保质”地将电能输送给用户?也就是既没有太多的电能损耗，又能保证各种用电设备正常工作。一方面，要使学生知道交变电流远距离输送的基本方式，即“低压发电→高压输电→低压用户”。另一方面，要使学生了解变压器在输电过程中的重要作用，再次体会交变电流的优点。第三，还应该指出输电电压也不是越高越好，要综合考虑各种因素。本节教学还应注意在应用已有直流电路方面知识的同时，要避免将某些直流电路的结论不加分析地随意扩展。单元教学重难点第四部分1.交变电流的产生；2.交变电流的描述；3.变压器及电能输送。1.交变电流的描述；2.变压器及电能输送。教学策略第五部分1.深化对主干知识的学习本章内容主要介绍的是交变电流的概念、描述方法、变压器及电能的输送等问题。第1节中为了让学生对交变电流的产生原理有深入理解，特意安排了一个线圈在匀强磁场中旋转产生感应电流的推理计算内容。推理过程既可以让学生对发电机的模型有深入理解，也可以对发电机的发电原理和感应电流的特征有更深的理解。同时，为了强化学生对发电机发电过程的探究与过程性认知，安排了用图像表达发电机产生的电流变化规律的学生活动，这使学生在探究发电机旋转过程中磁通量、感应电动势和感应电流等物理量之间的关系时能深入地思考和认识。对这些主干知识的深入学习有助于学生模型建构和模型理解能力的提升，也有助于学生推理能力的提升。这样的教材编写方式主要意图在于培养学生学科能力的发展。2.加强知识的实际应用交变电流与生产生活的联系非常紧密，包括电磁感应相关知识的应用和交变电流的产生、输送和实际应用。本章应注重几个重要的应用：交变电流的产生原理、变压器改变交变电流的电压、电能的输送等，在拓展性学习内容中还安排了电容器与电感器对交变电流的作用和影响、直流输电和无线充电技术等。要让学生体会现代社会电的运用的广泛性和普及性，交变电流本身的应用性内容很多，家用电器大多离不开交变电流。1.交变电流 1课时2.交变电流的描述 1课时3.变压器 1课时4.电能输送 1课时课程结束