高中物理 選修二（人教版）《交變電流》單元教學(xué)設(shè)計(jì)

交變電流單元教學(xué)設(shè)計(jì)基本要求

一、單元教學(xué)設(shè)計(jì)

(-)單元基本信息

學(xué)科物理實(shí)施年級(jí)高二設(shè)計(jì)者

課程標(biāo)準(zhǔn)模塊選擇性必修二第三章交變電流

使用教材人民教育出版社2019版

單元名稱第三章交變電流

單元課時(shí)4課時(shí)

(二)單元教學(xué)規(guī)劃

1.主題名稱：交變電流

2.主題概述：

(1)課標(biāo)分析

從恒定電流到交流電流，我們對(duì)電世界的認(rèn)識(shí)在加深和發(fā)展，直流電是基礎(chǔ)，交流電是發(fā)展。

在教學(xué)上應(yīng)重視在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上探索交流電的規(guī)律，聯(lián)系實(shí)際解決問題，直流電的基本概念

有電流、電壓、電阻、電動(dòng)勢(shì)和電功率等；基本規(guī)律有歐姆定律、焦耳定律及串并聯(lián)電路的計(jì)算

規(guī)律。這為學(xué)習(xí)交流電奠定了基礎(chǔ)。

交變電流跟我們的生活和產(chǎn)生有親密的關(guān)系。我們?nèi)绾卧谥绷麟姷幕A(chǔ)上把握好交流電的教

學(xué)？這要在已有的物理知識(shí)的基礎(chǔ)上探索交流電的特征，尋找交流電的規(guī)律和解決交流電問題的

方法

課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“交變電流”的教學(xué)要求：通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)交變電流。能用公式和圖像描述正

弦交變電流.通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系.知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)通常

采用高壓輸電的原因，及遠(yuǎn)距離輸電的模型，和輸送過程中電能的損失及電壓的變化.交變電流

單元由“交變電流”“變壓器的原理”“交變電流的輸送”三個(gè)進(jìn)階主題構(gòu)成，其中變壓器只是

電能遠(yuǎn)距離輸送的一個(gè)必備工具，本章的核心概念是交變電流，實(shí)質(zhì)上是能量觀念和運(yùn)動(dòng)與電磁

感應(yīng)定律的具體綜合應(yīng)用.單元教學(xué)內(nèi)容分析將在知識(shí)結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、隱含的核心素養(yǎng)等方面

展開.

認(rèn)真研讀課本和研讀課標(biāo)有以下幾點(diǎn)值得關(guān)注：

①交變電流是電磁感應(yīng)的延續(xù)、發(fā)展和具體應(yīng)用，交變電流知識(shí)是單元知識(shí)的理論基礎(chǔ)，

有承上啟下的作用.在學(xué)習(xí)交變電流的產(chǎn)生原理基礎(chǔ)上，探討交變電流的定量描述問題.交變電

流變化規(guī)律是本單元的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)該能從數(shù)學(xué)角度進(jìn)一步認(rèn)識(shí)交變電流的周期

性，通過有效值的分析和計(jì)算體會(huì)等效代替等科學(xué)方法在科學(xué)研究中的應(yīng)用.

②變壓器是用來改變交變電流電壓的，互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).變壓器是電磁感應(yīng)知

識(shí)與交變電流概念的綜合應(yīng)用，體現(xiàn)了交變電流的優(yōu)點(diǎn)，為電能輸送奠定了基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)

習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象，明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，原、副線圈中的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).

③高壓輸電變壓器知識(shí)與交變電流概念的綜合應(yīng)用，體現(xiàn)了交流輸電的優(yōu)點(diǎn).教學(xué)設(shè)計(jì)將理

論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，使學(xué)生理解高壓輸電原理，指向科學(xué)探究素養(yǎng)的形成，培養(yǎng)和提高

學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)綜合分析、解決實(shí)際問題的能力.

(2)教材分析

“交變電流”是選擇性必修2模塊中“電磁感應(yīng)及其應(yīng)用”主題的內(nèi)容，課標(biāo)中把交變電

流的產(chǎn)生與遠(yuǎn)距離傳輸作為主題，要求如下：

①觀察電流或電壓波形圖，理解交變電流、直流電流概念與區(qū)別

②了解交變電流的產(chǎn)生及能量轉(zhuǎn)化情況，具有應(yīng)用基本原理解決新情景問題能力

③知道交變電流的變化規(guī)律及表示方法，能用公式描述正弦交變電流，會(huì)求交變電流的瞬時(shí)

值與峰值，能根據(jù)電流熱效應(yīng)計(jì)算其有效值，并學(xué)會(huì)通過實(shí)例區(qū)別四值

④知道變壓器的構(gòu)造及幾種常見變壓器，結(jié)合電磁感應(yīng)的知識(shí)和能量觀念理解變壓器工作原

理

⑤用控制變量法探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并推

導(dǎo)出原副線圈電流、功率的關(guān)系，并會(huì)用其解決問題。

⑥了解從發(fā)電站到用戶的遠(yuǎn)距離輸電過程，建立遠(yuǎn)距離輸電模型，同時(shí)通過實(shí)例和應(yīng)用訓(xùn)

練，掌握遠(yuǎn)距離輸電模式及功率損耗等相關(guān)問題的求解方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感

本單元的核心概念是：

①交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律，掌握用公式和圖像描述交變電流的方法，能綜合運(yùn)用物理規(guī)

律分析求解交變電流相關(guān)問題，包含中性面、四值、功、功率等；

②從電磁感應(yīng)的知識(shí)和能量觀念理解變壓器的工作原理及作用；

③從降低輸電損耗進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，掌握遠(yuǎn)距離輸電問題的分析和求解方法。

(3)學(xué)情分析

學(xué)生在剛剛學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)一個(gè)章節(jié)的課程，再來學(xué)習(xí)交流電一章。雖說學(xué)生已通過對(duì)直流

電學(xué)習(xí)已有一定的基礎(chǔ)，但是對(duì)交流的認(rèn)識(shí)還只是局限于生活中的常見電器，比較膚淺，對(duì)兩種

電流的區(qū)別不明確。表現(xiàn)在：

①在本單元學(xué)生第一次接觸到許多新名詞，如：交流電、正弦交流電、中性面、瞬時(shí)值、最

大值和各種模型如變壓器、遠(yuǎn)距離輸電等，在教學(xué)中必須要讓學(xué)生搞清楚這些名詞的準(zhǔn)確含義，

②在教學(xué)過程中學(xué)生可能會(huì)對(duì)交變電流的產(chǎn)生不理解，交流發(fā)電機(jī)原理不清楚，變壓器工作

原理模糊、遠(yuǎn)距離輸電模型的認(rèn)識(shí)不清等等，怎樣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)加深難度，所以在教學(xué)過程中要

讓學(xué)生成為主體，采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)方式，讓學(xué)生直觀明了，印象深刻。

③本節(jié)內(nèi)容相對(duì)于直流電而言，最大特點(diǎn)就是“變“，對(duì)于變化的物理量學(xué)生往往會(huì)感到困

難，特別是第一次接觸這么多的新名詞，如交變電流、正弦式電流、中性面、瞬時(shí)值、峰值、變

壓器、遠(yuǎn)距離輸電等，如何讓學(xué)生清楚地理解這些概念，掌握交流電的變化規(guī)律、正確理解變壓

器工作原理和遠(yuǎn)距離輸電模型，是處理好本單元的關(guān)鍵。從情感角度看，生活在現(xiàn)代社會(huì)的我們，

交變電流是生活和生產(chǎn)中最常見的電流，是我們最親密的朋友。如果沒有了交流電，我們的生受

到好多負(fù)面影響，所以要通過實(shí)例讓學(xué)生交變電流的重要性及深深的愛上這一章。

(4)單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析

本部分著重從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面來分析，具體如下：

①物理觀念

交變電流的學(xué)習(xí)是建立在學(xué)生對(duì)楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)、直流電的理解基礎(chǔ)上的，通過

觀察電流(或電壓)的波形圖，理解交直流的概念及區(qū)別，通過分析線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電動(dòng)

勢(shì)和電流方向的變化，對(duì)交變電流的產(chǎn)生有清楚的了解，具有運(yùn)用基本原理解決新情景問題的能

力；知道交變電流的變化規(guī)律及表示方法，能用公式和圖像描述正弦式交變電流，正確理解交

變電流的“四值”問題，綜合運(yùn)用物理規(guī)律分析求解交變電流相關(guān)問題；能完成“探究變壓器原

副線圈電壓與電流的關(guān)系”分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，構(gòu)建理想變壓器模型并應(yīng)用其解決問

題，具備相關(guān)的能量觀點(diǎn)；同時(shí)學(xué)會(huì)建立遠(yuǎn)距離高壓輸電模型，從降低輸電損耗情景中發(fā)現(xiàn)并提

煉問題，提高分析探究問題能力。

②科學(xué)思維

在前面高中課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已具備模型建構(gòu)的能力。在本單元中通過運(yùn)用楞次定律和法

拉第電磁感應(yīng)定律分析交變電流的產(chǎn)生過程，推導(dǎo)并掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流及磁通量的變化

規(guī)律，通過比較理解交變電流的“四值”及適用條件，運(yùn)用等效法理解交變電流有效值的求解方

法；通過建構(gòu)理想變壓器模型，進(jìn)一步體會(huì)理想化模型在物理學(xué)研究中的作用；結(jié)合電磁感應(yīng)的

知識(shí)和能量觀念理解變壓器的工作原理；用控制變量法進(jìn)行''探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)

的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，提高科學(xué)探究能力；通過建構(gòu)遠(yuǎn)距離輸電模型，掌握遠(yuǎn)距離輸電問題的分析和求

解方法。

③科學(xué)探究

通過實(shí)驗(yàn)觀察交變電流的波形，實(shí)驗(yàn)探究電感器和電容器對(duì)交變電流的作用，實(shí)驗(yàn)探究變壓

器原副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系；通過對(duì)降低輸電損耗問題情境的探究，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)并提出問題、

運(yùn)用已有知識(shí)分析解決問題的能力，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及理想化模型等方法，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生科

學(xué)探究能力。

④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探究問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解交變電流的產(chǎn)生及其特征，

掌握其描述和應(yīng)用的方法；通過交變電流的產(chǎn)生、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、電網(wǎng)供電及遠(yuǎn)距離

輸電等知識(shí)的學(xué)習(xí)，了解科技對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的影響，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度及社會(huì)責(zé)任。

(5)單元設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

①任務(wù)統(tǒng)領(lǐng)。本單元在設(shè)計(jì)時(shí)以“電能”這個(gè)大概念為統(tǒng)領(lǐng)，以“點(diǎn)亮燈塔”活動(dòng)為主線，

再根據(jù)教學(xué)目標(biāo)把單元任務(wù)進(jìn)行分解，分解為如何產(chǎn)生電，如何進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電兩個(gè)子任務(wù)，整

個(gè)單元在停電的教學(xué)事故中展開，在停電點(diǎn)亮“燈塔”完成任務(wù)中結(jié)束，前后呼應(yīng)，單元內(nèi)容統(tǒng)

一、完整。

②實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面用將靈敏電壓傳感器引入交變電流產(chǎn)生、特點(diǎn)、變壓器的變壓原

理等學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，將抽象問題直觀、形象。同時(shí)教學(xué)中還用到延時(shí)攝影、無線充電等技術(shù)來進(jìn)行

現(xiàn)象、規(guī)律分析。

③過程可視化。團(tuán)隊(duì)成員用GeOGebra軟件，制作了發(fā)電機(jī)發(fā)電過程三維模擬動(dòng)畫，直觀呈

現(xiàn)交變電流的產(chǎn)生過程及變化規(guī)律。模擬動(dòng)畫能非常清晰展示線圈在不同位置時(shí)，磁場(chǎng)方向、線

圈線速度及分速度、感應(yīng)電流方向等物理量隨轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化情況，線圈可以在任意位置停止進(jìn)行

分析，也可以轉(zhuǎn)動(dòng)觀察，相應(yīng)物理量變化情況直觀、可視，有助于學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解。

(6)單元任務(wù)分析

整章在通過提煉出的大概念找出單元核心問題，設(shè)計(jì)出單元任務(wù)，然后對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行整

合、重組，將第一節(jié)交變電流的表達(dá)式的內(nèi)容整合到第二節(jié)交變電流變化快慢的物理量周期和

頻率一起介紹。根據(jù)重組內(nèi)容每一節(jié)圍繞單元任務(wù)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)置許多子任務(wù)，逐節(jié)展開，

形成具有明確任務(wù)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。

①單元整體的設(shè)計(jì)思路:

電能

電的產(chǎn)生及遠(yuǎn)距離傳輸

用自制發(fā)電機(jī)，通過遠(yuǎn)距離輸電，點(diǎn)亮燈塔

單元任務(wù)：用自制發(fā)電機(jī)，通過遠(yuǎn)距離輸電，點(diǎn)亮燈塔

子任務(wù)核心知識(shí)對(duì)應(yīng)章節(jié)課時(shí)

交變電流的產(chǎn)生第1節(jié)交變電流1課時(shí)

如何發(fā)電

交變電流的特點(diǎn)第2節(jié)交變電流的規(guī)律及描述1課時(shí)

如何實(shí)現(xiàn)變壓第3節(jié)變壓器1課時(shí)

如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)

距離輸電怎樣進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電第4節(jié)電能的輸送1課時(shí)

單元教學(xué)流程圖

實(shí)踐

情境創(chuàng)設(shè)一：制造電能，并介紹電興趣小組匯報(bào)課前

停電的教學(xué)事故能的發(fā)展歷程參觀電廠的情況

L由特殊到一般，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由生活中常

先分析線圈在幾個(gè)特殊位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用的220V表實(shí)驗(yàn)三：用恒定電流和

推導(dǎo)出正弦交變電流的一般表

的情況，再以及在任意特殊位置時(shí)，感應(yīng)電正弦式交變電流分別給

達(dá)式，并結(jié)合電壓圖形找到周

動(dòng)勢(shì)的情況，最后在找出整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程感應(yīng)示的什么電水加熱，觀察溫度變化

電動(dòng)勢(shì)的變化情況、期、頻率、峰值等概念壓?jiǎn)栴}引發(fā)

思考

3.單元設(shè)計(jì)分析

(1)單元教學(xué)設(shè)計(jì)背景

根據(jù)高中物理新課程的目標(biāo)要求，根據(jù)立人教育的理念，高中物理要培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素

養(yǎng)和創(chuàng)新水平、要通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的根本概念，掌握物理學(xué)研究的根本技

能，了解物理學(xué)的主要成就以及對(duì)社會(huì)開展的影響，并且要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生科學(xué)探究水平、實(shí)踐水平、

自主學(xué)習(xí)水平的培養(yǎng)，要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，培養(yǎng)

學(xué)生的空間想象能力，抽象思維水平，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)綜合解決物理問題的水平，科學(xué)的

思維方法。

(2)單元教學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

“交變電流”單元的學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)，在單元教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，將一系列學(xué)習(xí)事件

有機(jī)組織起來，不僅考慮到學(xué)生的認(rèn)識(shí)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的逐級(jí)進(jìn)階，還考慮到學(xué)習(xí)內(nèi)容本身的知識(shí)

結(jié)構(gòu)、教材編排，以及學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況等特點(diǎn).基于學(xué)習(xí)進(jìn)階系統(tǒng)規(guī)劃知識(shí)銜接及單元內(nèi)的

認(rèn)知邏輯，在促進(jìn)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)化過程中發(fā)展學(xué)生的物理觀念；基于學(xué)習(xí)進(jìn)階系統(tǒng)規(guī)劃伴隨知識(shí)

學(xué)習(xí)的思維發(fā)展，在促進(jìn)學(xué)生掌握思維程序與策略的過程中形成物理問題解決的思路；依據(jù)進(jìn)階

理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，讓知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系更加緊密，將單元知識(shí)進(jìn)行整合優(yōu)化，讓學(xué)生從整體

上認(rèn)識(shí)物理學(xué)科體系，以整合和進(jìn)階為主線促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展的“交變電流”單元教學(xué)設(shè)計(jì)。

(3)單元教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)

本章知識(shí)首先介紹交變電流的產(chǎn)生、變化規(guī)律及表征交變電流的一些基本物理量.在此基礎(chǔ)

上介紹變壓器工作原理及遠(yuǎn)距離輸電問題。在學(xué)習(xí)本章時(shí)，既要注意本章知識(shí)所具有的新特點(diǎn)

(如周期性、最大值和有效值，瞬時(shí)值，平均值).還要時(shí)時(shí)注意本章知識(shí)與電磁感應(yīng)規(guī)律的聯(lián)

系更要加強(qiáng)同社會(huì)生活、實(shí)踐的聯(lián)系把教材本章內(nèi)容設(shè)計(jì)成四個(gè)課時(shí)來組織學(xué)習(xí)活動(dòng)：

課時(shí)一：交變電流；

課時(shí)二：交變電流的規(guī)律及描述；

課時(shí)三：變壓器

課時(shí)四：電能的輸送

學(xué)生最后的預(yù)期學(xué)習(xí)成果將是一份關(guān)于“輸電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展歷程”的研究報(bào)告。

主題學(xué)習(xí)目標(biāo)(描述該主題學(xué)習(xí)所要達(dá)到的主要目標(biāo))

①體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)樂趣，進(jìn)一步提高對(duì)新問題的觀察、分析和推理能力，結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，體會(huì)交直

流電的區(qū)別，采取由感性到理性，由定性到定量逐步深入的方法，運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律，導(dǎo)出交變

電流的變化規(guī)律。

②培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的思維習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)去理解、分析新問題的習(xí)慣，了解

從變電站到住宅的輸電過程，知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)應(yīng)用高電壓的道理

③在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力

通過思考、討論、閱讀，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力情感態(tài)度與價(jià)值觀

④通過對(duì)物理規(guī)律的定性、定量的推導(dǎo)，體驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)的樂趣，培養(yǎng)探究物理規(guī)律的能力。

讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

⑤培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生遇到問題要認(rèn)真、

全面分析的科學(xué)態(tài)度，介紹我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的熱情。

4.開放性學(xué)習(xí)環(huán)境：

(1)學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用平臺(tái)，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，智慧校園物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

(2)課程演播室及視頻制作工作室。

(3)課程教學(xué)中各種應(yīng)用軟件的使用教程微課。

(4)視頻、圖片、多媒體課件、實(shí)物投影展臺(tái)、實(shí)物投影儀、手機(jī)等多媒體設(shè)備及相關(guān)數(shù)據(jù)

處理軟件。

(5)教師的信息素質(zhì)，不斷提高的教師數(shù)字資源開發(fā)能力。

5.教學(xué)評(píng)價(jià)建議：

本單元教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連，知識(shí)體系框架容易搭建，但在教學(xué)中要想體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新

和打造新穎實(shí)驗(yàn)課堂有一定的難度，只有實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的創(chuàng)新，才能更好培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

6.反思性教學(xué)改進(jìn)：

本單元教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞交變電流這一章的核心概念展開，分別從主題概述、主題學(xué)情分析、開

放性學(xué)習(xí)環(huán)境、單元學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面系統(tǒng)地設(shè)計(jì)單元教學(xué)內(nèi)容。我們均

清楚直流電是基礎(chǔ)，交流電是發(fā)展，《交變電流》實(shí)質(zhì)上是對(duì)上一章《電磁感應(yīng)》的延續(xù)，是

電磁感應(yīng)理論的應(yīng)用，跟科學(xué)技術(shù)和實(shí)際生活密切相關(guān)，我們?nèi)绾卧谥绷麟姷幕A(chǔ)上把握好交

流電的教學(xué)？這要在已有的物理知識(shí)的基礎(chǔ)上探索交流電的特征，尋找交流電的規(guī)律和解決交

流電問題的方法。在教學(xué)上應(yīng)重視在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上探索交流電的規(guī)律，聯(lián)系實(shí)際解決問題

通過對(duì)這一章節(jié)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生逐步構(gòu)建起交變電流的產(chǎn)生、變壓器、遠(yuǎn)距離高壓輸電

的模型，形成大概念和大思路，進(jìn)而發(fā)展了學(xué)生物理核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)交流電，應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)

際，在分析和解決實(shí)際問題中掌握知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用，我們不僅要認(rèn)識(shí)世界，重要的

是改造世界。

7.課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)

第1課時(shí)1、交變電流

1.1課時(shí)教材分析：

本節(jié)內(nèi)容是前一章電磁感應(yīng)的運(yùn)用，也是本章后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用，同時(shí)本

節(jié)內(nèi)容與生產(chǎn)生活緊密相連，既有理論建構(gòu)的難度，也有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值，因此可以有效的培養(yǎng)

學(xué)生理論模型建構(gòu)的能力與運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

1.2課時(shí)學(xué)情分析：

學(xué)生在剛剛學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)一個(gè)章節(jié)的課程，再來學(xué)習(xí)交流電一章。雖說學(xué)生已通過對(duì)直流電

學(xué)習(xí)已有一定的基礎(chǔ)，但是對(duì)交流的認(rèn)識(shí)還只是局限于生活中的常見電器，比較膚淺，對(duì)兩種電

流的區(qū)別不明確。高中生認(rèn)知發(fā)展已經(jīng)接近成人水平，具有更高的抽象概括性。思維上具有更大

的獨(dú)立性，喜歡探尋事物本質(zhì)。

1.3課時(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

交流電的變化規(guī)律及表達(dá)式的推導(dǎo)交流電的有效值

1.4課時(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)：

對(duì)交流電規(guī)律的掌握和對(duì)有效值的理解

1.5開放性學(xué)習(xí)環(huán)境：

探究一研討學(xué)習(xí)、討論法、啟發(fā)式教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)

1.6課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

(1)知道發(fā)電機(jī)的原理和分類

(2)知道什么是交變電流

(3)理解交變電流是如何產(chǎn)生的

1.7課時(shí)教學(xué)過程：

教學(xué)過程

情境引入

師：同學(xué)們，我們上課了

活動(dòng)：在正式開始上課后，設(shè)計(jì)一個(gè)停電的教學(xué)事故，教室突然處于黑暗之中，學(xué)生躁動(dòng)緊

張，大約5-6秒后，打開教室照明設(shè)備。

師：剛剛我們經(jīng)歷了一小段停電的時(shí)光，伸手不見五指，你有什么感受？停電給我們的課堂

就帶來了很多的不便，可見電對(duì)我們的生產(chǎn)生活的重要作用，小到教室里的電腦燈火，大到高樓

工廠，電無處不在，而我們現(xiàn)在習(xí)以為常的電，在100多年前，可是非常稀缺的資源，吃水不忘

挖井人，讓我們一起來了解一下電力的發(fā)展簡(jiǎn)史。

師：介紹電力發(fā)展簡(jiǎn)史

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生切身感受電對(duì)課堂的重要性，沒有電教學(xué)都無法正常進(jìn)行，聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，知

道現(xiàn)代生活中電無處不在，深刻體會(huì)電對(duì)現(xiàn)代生活的重要作用，并介紹電力發(fā)展簡(jiǎn)史，感受科學(xué)

進(jìn)步對(duì)我們生產(chǎn)生活與發(fā)展的積極作用。

師：正是這些科學(xué)先輩的不懈努力才為我們今天的美好生活奠定了基礎(chǔ)，他們?nèi)缤瑹羲樟?/p>

人類進(jìn)步的道路，為了進(jìn)一步了解現(xiàn)代電力系統(tǒng)，課前同學(xué)們參觀了銅陵發(fā)電廠，現(xiàn)在請(qǐng)幾位學(xué)

生代表來和我們分享一下他們的所見所聞。

活動(dòng)：學(xué)生代表上講臺(tái)分享在發(fā)電廠看到的場(chǎng)景和感受。

師：同學(xué)們參觀了發(fā)電廠，學(xué)習(xí)到了一些電廠發(fā)電的知識(shí)（初步了解了些發(fā)電、輸電、用電

知識(shí)），但還有一些疑惑。在接下來的這一章學(xué)習(xí)中，我們就將一步步的揭開“第三章交變電流”

的神秘面紗。同學(xué)們，再看看老師手上有一盞燈塔（燈塔讓學(xué)生說），大家都知道燈塔代表著希

望，我希望同學(xué)們?cè)诒菊聝?nèi)容的學(xué)習(xí)帶著一個(gè)點(diǎn)亮燈塔的任務(wù)，用我們學(xué)到的知識(shí)去設(shè)計(jì)一個(gè)完

整的發(fā)電、輸電電路來點(diǎn)亮黑夜中的這一盞燈塔，體會(huì)科技進(jìn)步對(duì)人類發(fā)展的重要作用。

設(shè)計(jì)意圖：教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)地參觀銅陵發(fā)電廠，讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)代電力發(fā)展有一定了

解，并切身感受科技的力量。教師總結(jié)學(xué)生代表的介紹，在此基礎(chǔ)上明確本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容，發(fā)

布單元學(xué)習(xí)任務(wù)，確定本單元“點(diǎn)亮燈塔”的活動(dòng)主線。

引導(dǎo)探究1.兩類發(fā)電機(jī)

師：要點(diǎn)亮燈塔，你覺得最重栗的是什么？

生：要有電才行/要有電源

師：在你的印象中，哪些物品可以作為電源？

生：電池/學(xué)生電源/發(fā)電機(jī)/充電寶等

師：電池和學(xué)生電源我們比較熟悉，還有同學(xué)注意到了實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的發(fā)電機(jī)，我們一起來了解

一下。

結(jié)合課件與實(shí)物，介紹兩類發(fā)電機(jī)。

引導(dǎo)探究2.交變電流

開放性實(shí)驗(yàn)1：利用我們提供的各種電源，讓我們桌上的二極管亮起來。

學(xué)生介紹連接方法，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1:連接電池，發(fā)現(xiàn)二極管只有一側(cè)發(fā)光。

教師利用電壓傳感器測(cè)量二極管的電壓，并通過軟件在屏幕上顯示，發(fā)現(xiàn)是一條電壓不變的

直線，得出直流電的概念。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2：連接學(xué)生電源的交流檔，發(fā)現(xiàn)二極管都發(fā)光，不停閃爍。

教師利用電壓傳感器測(cè)量二極管的電壓，并通過軟件在屏幕上顯示，發(fā)現(xiàn)是一條正弦函數(shù)的

圖像，得出的交變電流的概念。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3：連接發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)二極管都發(fā)光，不停閃爍。

通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們知道發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的也是交變電流。

師：我們發(fā)現(xiàn)利用發(fā)電機(jī)和學(xué)生電源交流檔的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一樣，說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的也是交流電，

學(xué)生電源我們無法拆解研究，下面就讓我們一起通過發(fā)電機(jī)來研究交變電流是如何產(chǎn)生的？

設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)開放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過不同方法，得出不同現(xiàn)象，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究思維。教師利用傳感器，將數(shù)據(jù)可視化、具體化，從定性的認(rèn)識(shí)提高到定量

的研究，直觀明了，影響深刻。并通過相互對(duì)比，明確接下來課堂學(xué)習(xí)任務(wù)與目標(biāo)，指明探究方

向。

引導(dǎo)探究3.交變電流的產(chǎn)生

師：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，我們發(fā)現(xiàn)二極管交替發(fā)光，你能告訴我，你看到線圈轉(zhuǎn)到哪個(gè)位置

時(shí)二極管發(fā)光么？

生：不能，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)的慢，不會(huì)發(fā)光，轉(zhuǎn)的快時(shí)能發(fā)光，但無法清楚具體發(fā)光的位置。

師：如果我們能看到，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的慢動(dòng)作是不是就可以進(jìn)一步研究了？

演示實(shí)驗(yàn)2：利用手機(jī)凝時(shí)攝影功能記錄發(fā)電機(jī)發(fā)電過程中線圈位置與二極管發(fā)光情況。并

手機(jī)投屏的功能將整拍攝到的視頻，在大屏幕上進(jìn)行展示。

師：為探究現(xiàn)象背后的原理，我們利用自制的3D模型來模擬發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程。

活動(dòng)：展示自制ge。軟件模型，結(jié)合電磁感應(yīng)的內(nèi)容，依次對(duì)四個(gè)特殊位置來分析

問題：哪些邊能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)？在這幾個(gè)位置磁通量是多少？電動(dòng)勢(shì)多大？電流多大？電流是

什么方向？

師：分析好這四個(gè)特殊位置，那對(duì)于一般位置處，又沒有什么規(guī)律？繼續(xù)分析兩個(gè)一般位置。

演示實(shí)驗(yàn)3：用電壓傳感器連接手搖發(fā)電機(jī)

將用電壓傳感器連接手搖發(fā)電機(jī)，出現(xiàn)如下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

師：怎么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？為什么圖像和我們用學(xué)生電源的圖像不一樣？下節(jié)課再深入分

析。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，利用手機(jī)拍攝的新功能，對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行展示，激發(fā)學(xué)生的好奇心，

使學(xué)生對(duì)二極管具體發(fā)光位置有明確認(rèn)識(shí)，為后續(xù)探究準(zhǔn)備事實(shí)基礎(chǔ)。結(jié)合自制的3D模型，幫

助學(xué)生建立起發(fā)電機(jī)的發(fā)電模型。在對(duì)特殊位置分析后，從特殊到一般，搭建對(duì)抽象規(guī)律理解的

臺(tái)階，更易于理解掌握交變電流產(chǎn)生的原理。鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊的資源來進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)

生創(chuàng)新思維。

【教學(xué)反思】

本節(jié)課是第三單元交變電流的第一節(jié)課，是本單元學(xué)習(xí)的開端，如何讓學(xué)生體會(huì)電對(duì)生活的

重要作用？如何在第一節(jié)課明確本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容、發(fā)布單元學(xué)習(xí)任務(wù)、確定本單元的活動(dòng)主

線？等均是我們要解決的問題。故創(chuàng)設(shè)停電的教學(xué)事故與生活建立聯(lián)系、進(jìn)行發(fā)電簡(jiǎn)史的介紹提

升課程內(nèi)容的廣度，帶領(lǐng)學(xué)生參觀銅陵發(fā)電廠，使學(xué)生具備學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)的情感基礎(chǔ)。與燈塔相

聯(lián)系，明確本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容、單元任務(wù)、確定本單元活動(dòng)主線。

課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“交變電流”的教學(xué)要求：通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)交變電流。能用公式和圖像描述正

弦交變電流。在課程設(shè)計(jì)中加入學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維。通過傳感器演示

實(shí)驗(yàn)的直觀現(xiàn)象得出概念，直觀生動(dòng)，易于理解。運(yùn)用手機(jī)的凝時(shí)攝影技術(shù)，化動(dòng)為靜，使過程

可視化，消除疑惑。借助自制發(fā)電機(jī)3D模型，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能更好

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊的資源來進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

1.8課時(shí)教學(xué)板書設(shè)計(jì)：

3.1交變電流

1.兩類發(fā)電機(jī)

2.交變電流

3.交變電流的產(chǎn)生

1.9課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)：作業(yè)：思考課堂留下的問題、完成課后習(xí)題

第2課時(shí)2、交變電流的規(guī)律及描述

2.1課時(shí)教材分析：

交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律是本章的重點(diǎn)，是電磁感應(yīng)、楞次定律、右手定則等知識(shí)的綜合

運(yùn)用，與生產(chǎn)生活有密切聯(lián)系，是對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用電磁學(xué)知識(shí)分析解決問題能力的一個(gè)檢驗(yàn)。

與直流電相比，交流電的最大特點(diǎn)就是變化，而學(xué)生對(duì)于變化的物理量往往感到困難，特別是

第一次接觸許多新的概念，比如：交變電流、正弦式交流電、中性面、瞬時(shí)值、峰值等，如何

讓學(xué)生透徹理解這些概念掌握交流電的變化規(guī)律，是處理好這節(jié)課的關(guān)鍵。

2.2課時(shí)學(xué)情分析：

學(xué)生對(duì)交流電所知很少，而交流電因其產(chǎn)生過程及規(guī)律較為復(fù)雜，有效值概念較為抽象，因

此本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)難度較大。

2.3課時(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

交流電的變化規(guī)律及表達(dá)式的推導(dǎo)交流電的有效值

2.4課時(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)：

對(duì)交流電規(guī)律的掌握和對(duì)有效值的理解

2.5開放性學(xué)習(xí)環(huán)境：

探究一研討學(xué)習(xí)、討論法、啟發(fā)式教學(xué)

2.6課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

(1)知道交流電變化規(guī)律

(2)掌握并會(huì)推導(dǎo)交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式

(3)掌握描述交流電的幾個(gè)物理量，包括周期、頻率、有效值

2.7課時(shí)教學(xué)過程：

教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：新課導(dǎo)入

師：在上一節(jié)課中，我們初步了解了交變電流的產(chǎn)生過程，但交變電流在我們面前依然

很陌生，為了完成我們點(diǎn)亮象征人類文明傳承的燈塔的任務(wù)，這節(jié)課我們深入來學(xué)習(xí)

交變電流所包含的規(guī)律以及如何描述交變電流

問題：在上一節(jié)課中，我們通過傳感器觀察到手搖發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電流的波形，它像什么曲

線？

生：正弦曲線

師：會(huì)不會(huì)是正弦函數(shù)曲線呢？

生：很有可能，因?yàn)楦仪€一樣有周期性。

問題：如果真的是正弦曲線，有哪些原因可能導(dǎo)致圖像不平滑？

生：磁場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)的，搖動(dòng)速度不穩(wěn)定。

師：在我們周圍就存在著地磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)雖然不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但這是相對(duì)于巨大的地球

而言的，在■一個(gè)非常小的區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)完,全可以看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

【展示利用地磁場(chǎng)發(fā)電，微電流傳感器展示波形圖，波形非常像正弦曲線】

師：是否是正弦曲線。不能僅憑觀察。需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)論證。如果是正弦曲線，我們?nèi)绾巫C明

它呢？

生：需要把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式推導(dǎo)出來

【設(shè)計(jì)意圖：通過上節(jié)課的手搖發(fā)電機(jī)波形圖引導(dǎo)學(xué)生思考，交變電流的變化規(guī)律，通過展示

地磁場(chǎng)發(fā)電，使得學(xué)生進(jìn)一步相信自己的判斷。體現(xiàn)了知識(shí)學(xué)習(xí)都循序漸進(jìn)】

環(huán)節(jié)2：交流電表達(dá)式推導(dǎo)

【展示程序模擬發(fā)電過程】

師：我們?nèi)匀皇褂蒙瞎?jié)課所使用的程序模擬發(fā)電過程，

問題：導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)？

生：磁場(chǎng)強(qiáng)弱，導(dǎo)線長(zhǎng)度，切割速度。

問題：磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，導(dǎo)線長(zhǎng)度固定。線圈勻速旋轉(zhuǎn)。速度大小不變。為何電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生變

化？

生：因?yàn)樗俣确较蚺c磁場(chǎng)方向的夾角在不斷變化。

師：在磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，導(dǎo)線長(zhǎng)度固定的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小就只跟有效切割速度有

關(guān)。只需找出有效切割速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，就能得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律。

引導(dǎo)學(xué)生將三維視圖轉(zhuǎn)化為二維視圖，構(gòu)建物理模型，合作探究交變電流表達(dá)式。利用多

媒體展示學(xué)生的探究結(jié)果，并總結(jié)最終得出結(jié)論。

N匝線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=NBSωsinωt

令Em=NBSω

e=Emsinωt

可知線框的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間是按照正弦函數(shù)的規(guī)律變化的。

式中的Em是交變電流所能達(dá)到的最大值稱之為峰值峰值反映了交變電流的強(qiáng)弱程度

問題：發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按照正弦規(guī)律變化。那么負(fù)載電阻R的電流電壓會(huì)按照什么規(guī)律變化

呢？

生：也按正弦規(guī)律變化。

師：由于發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化，所以當(dāng)負(fù)載為電燈等純電阻用電器時(shí)，負(fù)載兩端

的電壓u、流過的電流i,也按正弦規(guī)律變化，即"=Unιsin3t,i=這種按

正弦規(guī)律變化的交變電流叫作正弦式交變電流，簡(jiǎn)稱正弦式電流。

【設(shè)計(jì)意圖：通過制作的3D程序向?qū)W生展示模擬發(fā)點(diǎn)過程，使得難以理解的動(dòng)態(tài)過程具體

化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，通過啟發(fā)式提問使學(xué)生循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)到導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)變化的根本

原因，最后讓學(xué)生自主合作討論并最終找到結(jié)論，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，且有成就感】

環(huán)節(jié)3:交流電的周期和頻率

師：我們從理論上證明了交變電流是按照正弦函數(shù)的規(guī)律在變化，并且得出了交變電流變化

的瞬時(shí)值表達(dá)式，交變電流的電動(dòng)勢(shì)電流電壓隨時(shí)間的變化圖像是怎樣的呢？

生：跟正弦函數(shù)圖像一樣

[PPT展示正弦交變電流的變化圖像】

師：正弦式電流是最簡(jiǎn)單最基本的交變電流，電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多數(shù)是正弦式交流電。

師：顯然，正弦式電流在不斷周期性變化，跟一切周期性變化的過程一樣，我們可以用周期

和頻率來描述周期性變化的快慢。

用程序展示線圈旋轉(zhuǎn)一周，可以看到交變電流也完成一個(gè)周期性變化。

師：我們把交變電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間叫交變電流的周期。周期長(zhǎng)，則交變電

流變化的慢，周期短則交變電流變化的快。

師：還可以用什么物理量來描述交變電流變化的快慢呢？

生：頻率

師：把交變電流在單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做交流電的頻率，頻率是周期的倒

數(shù)，頻率大，交變電流變化的快，頻率小，交變電流變化的慢。

思考與討論

思考與討論

一交變電流的電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖3.2-1

所示，這個(gè)交變電流的周期是多少？頻率是多少？

問題：我國(guó)電網(wǎng)中交流電的頻率是50赫茲，一秒鐘內(nèi)交流電的方向會(huì)變化多少次？

生：100次。

師：在一個(gè)周期內(nèi)，線圈會(huì)兩次經(jīng)過中性面，電流的方向會(huì)變化兩次，一秒鐘內(nèi)有50個(gè)周

期，因此一秒鐘內(nèi)電流方向會(huì)變化IOO次。

【設(shè)計(jì)意圖】：使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到交流電在一個(gè)周期內(nèi)方向變化的次數(shù)，并為后續(xù)有效值的

學(xué)習(xí)做過度。

環(huán)節(jié)4：交流電的峰值與有效值

師：你們還知道哪些關(guān)于電網(wǎng)中電流的數(shù)據(jù)？【設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在未學(xué)習(xí)有效值之前會(huì)容易

認(rèn)為220伏】

生：電壓是220伏。

師：我們都知道家用電的電壓是220伏，而正弦交流電的電壓是在隨時(shí)間不斷變化的，那么

220伏是指什么電壓呢？

生：可能是指最大值？

【用電子示波器展示正弦式交流電的波形圖。觀察到正弦交流電的峰值遠(yuǎn)超過220伏】

【設(shè)計(jì)意圖：通過詢問220V為什么電壓并和示波器數(shù)據(jù)對(duì)比引起矛盾，為順利引入有效值概

念做鋪墊】

師：如果讓正弦交流電通過一個(gè)電阻發(fā)熱。要計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量。電壓應(yīng)取何值

呢？用峰值計(jì)算可以嗎？

生：不行，在一個(gè)周期內(nèi)只有兩個(gè)時(shí)刻達(dá)到了峰值，而其他時(shí)間都達(dá)不到峰值，這樣計(jì)算會(huì)

使結(jié)果不準(zhǔn)確。

師：回答很好，通過類比力的合成與分解，變力做功的計(jì)算方法，引導(dǎo)學(xué)生思考與討論，探

尋描述交變電流通過電阻發(fā)熱的方法。

生：可以把交變電流通過電阻所產(chǎn)生的熱量等效成直流電通過電阻所產(chǎn)生的熱量

師：這位同學(xué)的想法很好，下面一起看演示實(shí)驗(yàn)

使用電子示波器展示直流電源和交流電源的輸出波形。

實(shí)驗(yàn)展示交變電流與恒定電流通過相同電阻產(chǎn)生相同的熱量

師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)2個(gè)杯子中的水溫度上升的完全一致，這說明恒定電流和交變電流通過相同

的電產(chǎn)生了相同的熱量，那么在產(chǎn)生熱量這個(gè)事情上恒定電流和這個(gè)交變電流是完全等效

的，我們把這個(gè)恒定電流的電壓值叫做這個(gè)交變電流的電壓的有效值。

給出有效值定義，并強(qiáng)調(diào)有效值的3個(gè)相同，所謂有效是指電流的熱效應(yīng)的等效。

問：我們通常說的家庭電路的電壓是220伏，是指有效值。反問：老師是怎么做到讓兩個(gè)杯

子的水溫度上升幾乎一致？

師：理論計(jì)算表明正弦式交變電流的有效值與峰值之間有如下關(guān)系：

/=A=0.707∕m

√2

U=口=0.707UnI

√2

利用之前測(cè)出的電網(wǎng)峰值數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證

【設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到交變電流的有效值是一種對(duì)電流熱效應(yīng)的等

效替代，即用恒定電流值代替交變電流，同時(shí)通過啟發(fā)式提問，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?/p>

及解決實(shí)際問題的能力?！?/p>

強(qiáng)調(diào)：交流電表測(cè)量的數(shù)值是有效值交流電器設(shè)備上標(biāo)出的額定電壓額定電流是有效值，

交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都是指有效值

思考與討論

1.一個(gè)電容器，當(dāng)它的兩個(gè)極板間的電壓超過IOV時(shí)，其間的電介質(zhì)就可能被破壞而不再絕

緣，這個(gè)現(xiàn)象叫作電介質(zhì)的擊穿，這個(gè)擊穿電壓叫作這個(gè)電容器的耐壓值。能否把這個(gè)電容

器接在正弦式交流電壓是9V的電路兩端？為什么？

2.保險(xiǎn)絲的熔斷電流指的是有效值還是峰值？

2.8課堂小結(jié)

課時(shí)教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容是交變電流這章的重點(diǎn)內(nèi)容，涵蓋了交變電流的規(guī)律、瞬時(shí)值、峰值、周期、頻率、

有效值等等概念。其中難點(diǎn)在于交變電路瞬時(shí)值表達(dá)式的推導(dǎo)，有效值的理解。教學(xué)過程中為了

突破這兩個(gè)難點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)了程序模擬發(fā)電過程，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)有效降低了有效值概念的理解難

度，通過教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)規(guī)律的理解主要難在動(dòng)態(tài)理解，即一個(gè)周期內(nèi)完整的變化規(guī)律，

以往通過幾個(gè)特殊位置分析后進(jìn)入規(guī)律的推導(dǎo)，學(xué)生對(duì)整個(gè)過程為何按正弦規(guī)律變化還是理解的

不透徹，通過程序模擬，能讓學(xué)生直觀的看出為何電動(dòng)勢(shì)會(huì)按正弦規(guī)律周期性變化，另外學(xué)生也

能更好的理解線圈的轉(zhuǎn)速是交變電流周期的決定因素。對(duì)于有效值的教學(xué)，難在對(duì)有效二字的理

解，教學(xué)中發(fā)現(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫耐黄齐y點(diǎn)，應(yīng)該讓學(xué)生多思考等效的含義。2.8課時(shí)教學(xué)板書

2.9板書設(shè)計(jì)：

交變電流的規(guī)律和描述

1.規(guī)律：e=NBSωsinωt（瞬時(shí)值）

Em=NBSω（峰值）

2.周期和頻率：

3.有效值：

正弦式：I=隼u=??

v2√2

2.10課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)：

1.作業(yè)：完成課后練習(xí)

2.實(shí)踐：小組合作制作一臺(tái)發(fā)電機(jī)

第3課時(shí)3、變壓器

3.1課時(shí)教材分析：

交變電流是電學(xué)知識(shí)的重要組成單元。新教材的特點(diǎn)之一是“具有基礎(chǔ)性、豐富性和開放

性?！睂W(xué)習(xí)內(nèi)容是基礎(chǔ)而豐富的，呈現(xiàn)形式是開放的。“變壓器”這一課時(shí)圍繞“為什么需要

變壓器”、“變壓器是怎么改變電壓的”兩個(gè)問題展開，本教材配有簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)，思考與討

論，簡(jiǎn)明扼要的文字說明和開闊眼界的科學(xué)漫步，但對(duì)于變壓器原理的表述不夠深入透徹，本

節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)，利用自制教具和傳感器幫助學(xué)生設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，將抽象知識(shí)可視化，幫助學(xué)生掌

握探究方法、理解根本原理。

本節(jié)課蘊(yùn)含著典型的物理思想和方法，變壓器原理的探究和學(xué)習(xí)過程采用定性和定量相結(jié)

合、理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，有助于提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.2課時(shí)學(xué)情分析：

學(xué)生雖然在學(xué)習(xí)本節(jié)前對(duì)電磁學(xué)知識(shí)有了一定的基礎(chǔ)，但將前后知識(shí)串接理解、探究變壓器

原理還是比較困難，需要更高效的方式方法。

3.3課時(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系

3.4課時(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)：

理解變壓器原理

3.5開放性學(xué)習(xí)環(huán)境：

探究一研討學(xué)習(xí)、討論法、啟發(fā)式教學(xué)

3.6課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

物理觀念Q）知道變壓器的構(gòu)造及工作原理。

（2）知道變壓器的應(yīng)用。

科學(xué)思維（1）通過對(duì)可拆變壓器構(gòu)造的分析，構(gòu)建變壓器結(jié)構(gòu)模型。

（2）能夠推導(dǎo)得出理想變壓器的基本規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)探究Q）通過分組合作實(shí)驗(yàn)，探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（1）通過對(duì)變壓器在生活中的應(yīng)用及利弊分析，感受物理、技術(shù)、社會(huì)的緊密

聯(lián)系，使學(xué)生逐步形成STSE意識(shí)和責(zé)任感

3.7課時(shí)教學(xué)過程：

課前任務(wù)

了解大國(guó)重器之三峽水電站、白鶴灘水電站的相關(guān)信息，著重思考水力發(fā)電的輸出電壓是

如何為家家戶戶所用，這中間可能需要什么儀器。

課堂教學(xué)

環(huán)節(jié)1：新課導(dǎo)入

創(chuàng)設(shè)情境1:舉例說明發(fā)電和用電電壓大小有明顯區(qū)別

活動(dòng)1:通過視頻和圖片介紹大國(guó)重器之三峽、白鶴灘水電站

活動(dòng)2：觀察三峽發(fā)電站、白鶴灘水電站額定輸出電壓和家庭用電的額定電壓

問題2:這些電壓大小不盡相同，那生活中想要解決用電電壓?jiǎn)栴}，該怎么辦呢？

（設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)大國(guó)重器的介紹，偉大的工程亦需要從點(diǎn)點(diǎn)滴滴的課堂知識(shí)開始積累，

從課堂走向生活，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷和民族自信。通過生活中常見的用電器間電壓不同的問

題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，尋找解決問題的辦法，引出變壓器的概念。）

環(huán)節(jié)2:變壓器的概念和結(jié)構(gòu)

創(chuàng)設(shè)情境2:通過小實(shí)驗(yàn)了解變壓器結(jié)構(gòu)

活動(dòng)1:跟隨教師拆卸變壓器

問題1:變壓器有幾個(gè)部分組成？

講解變壓器的概念、結(jié)構(gòu)。

活動(dòng)2：改變變壓器線圈匝數(shù)觀察小燈泡亮度變化

問題2:實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？

定性歸納，說明變壓器原副線圈匝數(shù)和電壓具有一定的聯(lián)系。

（設(shè)計(jì)意圖：通過小實(shí)驗(yàn)，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理概念源于生活的認(rèn)識(shí)。）

創(chuàng)設(shè)情境3:理論探索變壓器原理

問題1:我們?cè)鴮W(xué)過的哪些知識(shí)可以解釋剛才的變壓器燈泡實(shí)驗(yàn)？

活動(dòng)1：小組交流討論后回答，電磁感應(yīng)定律、互感現(xiàn)象。

問題2：可以通過這些知識(shí)推導(dǎo)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系么？

紅=L

活動(dòng)2：小組交流討論后分別進(jìn)行推導(dǎo)，得出結(jié)論：υ-'v-O

（設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生用特以往學(xué)習(xí)過的知識(shí)解決新出現(xiàn)問題，在探究中感受解決問題的快樂，

形成科學(xué)的思維方式。）

環(huán)節(jié)3:變壓器的原理和應(yīng)用

創(chuàng)設(shè)情境4：利用無線傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，分組探究變壓器兩端電壓和匝數(shù)的具體關(guān)系

活動(dòng)1：小組合作，分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用無線電壓傳感器和智慧課堂軟件觀察變壓器兩

端的正弦電壓圖像

活動(dòng)2：根據(jù)每個(gè)小組的表格任務(wù)，測(cè)量不同匝數(shù)比之下的電壓有效值。

活動(dòng)3：利用電腦軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，加深對(duì)變壓器原理和規(guī)律的理解。

活動(dòng)4：實(shí)驗(yàn)探究完成，聯(lián)系已學(xué)電磁知識(shí)，分析誤差來源，得出最終結(jié)論。

（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn)探究，形象地認(rèn)知變壓器的交變電壓規(guī)律，同時(shí)根據(jù)理論分

析誤差來源，培養(yǎng)分析問題和探究的能力，加深對(duì)變壓器原理的理解。）

創(chuàng)設(shè)情境5:探究無線充電背后的原理

問題1:變壓器結(jié)構(gòu)當(dāng)中的“鐵芯”是變壓功能所必備的么？

活動(dòng)1:播放無線充電科技應(yīng)用的視頻并現(xiàn)場(chǎng)展示手機(jī)的無線充電功能。

問題2：無線充電器和變壓器有什么關(guān)系？

活動(dòng)2：現(xiàn)場(chǎng)拆解無線充電器，小組交流討論。

無線充電器主要由發(fā)射線圈和接收線圈組成，其中發(fā)射線圈相當(dāng)于變壓器的原線圈，接收線

圈相當(dāng)于變壓器的副線圈，由此可知“鐵芯”并不是實(shí)現(xiàn)變壓功能的必備元件。

（設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)生活中新興科技的拆解分析，從物理走向生活，從理論走向?qū)嶋H，學(xué)以

致用，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。）

環(huán)節(jié)4:鞏固訓(xùn)練

例題1:

在圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示。已知變

壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=10:1,電路中電流表都是理想電表，下列說法正確的是（）

A.電壓表V的示數(shù)為200J∑V

B.電阻R兩端的電壓有效值為20V

C.電阻R兩端沒有電壓

D.變壓器輸出端交流電的頻率為100Hz

課時(shí)教

學(xué)反思

1.變壓器是聯(lián)系電學(xué)前后知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，是電磁感應(yīng)定律的重要應(yīng)用和遠(yuǎn)距離輸電的重栗

部分。新一輪的課程改革強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主建構(gòu)，將新知識(shí)和舊知識(shí)建立

聯(lián)系，融入、擴(kuò)展原有的認(rèn)知結(jié)果，應(yīng)給學(xué)生充足的時(shí)間思考，表達(dá)自己的想法，運(yùn)用理論推導(dǎo)

和實(shí)驗(yàn)探究等多種方式掌握變壓器的原理，在課堂教學(xué)和課后拓展中落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.學(xué)生只有充分掌握電磁學(xué)知識(shí)才能自己推導(dǎo)出變壓器原理，也只有通過實(shí)驗(yàn)親手驗(yàn)證才能

真正理解物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要地位，上課要敢于給時(shí)間給學(xué)生，讓他們討論，走上講臺(tái)

去講自己的分析過程；課堂總體達(dá)到了預(yù)期的效果，以后還要加強(qiáng)師生的互動(dòng)。

3.8課時(shí)教學(xué)板書設(shè)計(jì)：

3.3變壓器

一、變壓器

1.概念：改變交流電壓大小的儀器

2.結(jié)構(gòu)：原線圈、副線圈、鐵芯

二.原理

1.理論推導(dǎo)不一后

2.實(shí)驗(yàn)探究

3.9課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)：完成課后練習(xí)

第4課時(shí)4.電能的輸送

3.4電能的輸+"

4.1課時(shí)教材分析

《電能的輸送》是選擇性必修第二冊(cè)模塊中“電磁感應(yīng)及其應(yīng)用”主題下的內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)

要求為：知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)通常采用高壓輸電的原因。課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀為：輸配電過程在初中物

理（科學(xué)）中已經(jīng)有一個(gè)大致的了解，這里要求在初中基礎(chǔ)上對(duì)輸配電有更深的了解。可組織

學(xué)生參觀小型發(fā)電廠，了解“發(fā)電一升壓一輸電一降壓——用戶''整個(gè)流程，了解各種設(shè)施設(shè)備。

參觀后要讓學(xué)生畫出從電廠到用戶輸電的流程圖，并解釋各部分結(jié)構(gòu)的原理。

要求學(xué)生在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上探究高壓輸電的理論基礎(chǔ)?？勺寣W(xué)生探究：輸電線的電能損耗

主要有哪些？如何降低電能損耗？既經(jīng)濟(jì)又可行的輸電方式應(yīng)該是怎樣的？

電網(wǎng)建設(shè)是電力輸送的關(guān)鍵，高壓輸電技術(shù)研究非常重要。我國(guó)的高壓輸電技術(shù)發(fā)展非常迅

速，已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。要讓學(xué)生通過資料查閱、訪談等方式了解我國(guó)高壓輸電研究與應(yīng)用的

最新成果，了解本地區(qū)電力建設(shè)的基本情況，并寫出一份有關(guān)電網(wǎng)建設(shè)、電力輸送的調(diào)查報(bào)告。

本節(jié)內(nèi)容是電磁感應(yīng)和交變電流知識(shí)在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用。教材首先通過''問題”欄目，

從能量角度提出“遠(yuǎn)距離輸電中，如何減少電能的損耗”的問題，引發(fā)學(xué)生思考。接著從能量損

耗的表達(dá)式分析減少能量損耗的兩種方法，并分析得到降低電流能更有效的減少能耗。從降低電

流方法提出提高輸電電壓的解決方法。

4.2課時(shí)學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了焦耳定律、變壓器等內(nèi)容，知道導(dǎo)線具有電阻，產(chǎn)生焦耳熱，知道電能損耗。

在實(shí)際生活中學(xué)生已經(jīng)知道高壓輸電概念，但還不理解為什么采用高壓輸電可以降低能量損耗。

要在學(xué)生已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)置合適的問題引導(dǎo)學(xué)生自主分析推理，得到降低能量損耗的方法，

設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離輸電的物理模型。

4.3課時(shí)學(xué)習(xí)重點(diǎn)

高壓輸電的基本工作原理及降低電能消耗的兩種途徑

4.4課時(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)

高壓輸電的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程及各物理量之間的相互關(guān)系

4.5課時(shí)教學(xué)目標(biāo)

（物理觀念】了解電能的輸送過程中電壓與功率都存在著必然的損耗。

【科學(xué)思維】知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑要從控制輸電電阻，提高輸電電壓作為出發(fā)點(diǎn)來

進(jìn)行研究，提升根據(jù)理論公式指導(dǎo)實(shí)際的思維能力。

［科學(xué)探究】培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律和公式分析解決實(shí)際問題的能力。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】養(yǎng)成利用理論公式知道實(shí)際的學(xué)習(xí)態(tài)度，通過對(duì)課本拓展知識(shí)的學(xué)習(xí)了

解電能輸送技術(shù)的發(fā)展歷史，不斷提升理論結(jié)合實(shí)際解決問題的能力。

4.7課時(shí)教學(xué)過程

教學(xué)過程

【新課引入】

今天是“點(diǎn)亮燈塔”活動(dòng)的最后一站。

在前幾節(jié)課中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何利用發(fā)電機(jī)，將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。又學(xué)習(xí)了

如何利用變壓器，將不合適的電壓，改變?yōu)樗枰闹怠?/p>

以這些作為基礎(chǔ)，是否能實(shí)現(xiàn)燈塔點(diǎn)亮呢？

這節(jié)課就讓我們一起動(dòng)手試一試！

【新課教授】

用學(xué)生電源模擬發(fā)電站，由學(xué)生設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)單的輸電線路，即直接連接。

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)一】近距離輸電，觀察燈塔點(diǎn)亮情況。

（觀察發(fā)現(xiàn)燈塔被點(diǎn)亮）

請(qǐng)學(xué)生分析得出，這一輸電方式與現(xiàn)實(shí)不相符，現(xiàn)實(shí)中輸電距離非常遠(yuǎn)。

拉長(zhǎng)燈塔與電源距離，給出遠(yuǎn)程輸電線。

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)二】連接遠(yuǎn)距離電路，觀察燈塔點(diǎn)亮情況。

（觀察發(fā)現(xiàn)這次燈塔沒有被點(diǎn)亮）

【思考】為什么沒有達(dá)到理想效果？

（學(xué)生猜想，由于遠(yuǎn)程輸電線損耗所致）

由此可以看出，遠(yuǎn)距離輸電不是想象中的那么簡(jiǎn)單。

一、電能輸送的基本要求

【討論】從實(shí)際角度出發(fā)，電能輸送中，需要滿足哪些基本要求？

根據(jù)學(xué)生的回答，進(jìn)行總結(jié)，得出三大基本要求。

1、保質(zhì)

2、可靠

3、經(jīng)濟(jì)

關(guān)于“經(jīng)濟(jì)”這一要求，除了節(jié)約工程造價(jià)以外，降低輸電線上的損耗也是一大重要問題。

接下來我們就一起詳細(xì)分析，如何有效做到降低輸電損耗。

二、降低輸電損耗的途徑

]R戰(zhàn)7JAP

≡7P

把剛剛連接的電路，簡(jiǎn)化成如圖所示的電路圖，分析輸電線上的損耗：

=U-U1=/R線

AP=P-F=WR線

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)剛剛理論分析的結(jié)果，從表達(dá)式入手，分析得出降低損耗的兩大途徑：

1、減小輸電電阻

2、減小輸電電流

再逐步深入，詳細(xì)分析兩大途徑的具體操作，結(jié)合實(shí)際客觀分析，最終從理論上得出，采用

高壓輸電是減小輸電線上功率損失，最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識(shí)，逐步分析高壓輸電需要的元件，最終設(shè)計(jì)出合理電路。

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)三】學(xué)生協(xié)作，連接高壓輸電電路，觀察燈塔點(diǎn)亮情況。

（觀察發(fā)現(xiàn)燈塔被成功點(diǎn)亮）

實(shí)驗(yàn)證明，高壓輸電確實(shí)能實(shí)現(xiàn)降低損耗。

但是輸電電壓與損耗值之間，有著怎樣的具體的數(shù)量關(guān)系？嘗試用實(shí)驗(yàn)來探究

【學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)】探究AU與輸電電壓UI的關(guān)系

AU

?/?UiUl/I!04③

講解實(shí)驗(yàn)電路及相關(guān)電壓值，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量方案，利用交流電壓表測(cè)量電壓UI和〃2,再

由

AU=U1-U2o

利用變壓器不同匝數(shù)比，測(cè)量出以不同輸電電壓UI時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓損耗值A(chǔ)U。

學(xué)生協(xié)作，共同完成并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：隨著輸電電壓Ul升高，電壓損耗值A(chǔ)U減少。

三、遠(yuǎn)距離輸電電路分析

剛剛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果整體反映出輸電電壓UI和電壓損耗值A(chǔ)U之間的變化趨勢(shì)，那么兩者之間到

底有著怎樣具體的定量關(guān)系呢？接下來再利用學(xué)過的電路原理，從理論上推導(dǎo)分析。

電源回路輸送回路用戶回路

引導(dǎo)學(xué)生回顧變壓器相關(guān)知識(shí)，結(jié)合電路關(guān)系，推導(dǎo)電路中的電壓和功率損耗值A(chǔ)U和AP,

與輸電電壓的數(shù)量關(guān)系式，并邀請(qǐng)學(xué)生分享自己的推導(dǎo)過程和思路。

P

△u=【紋R=告2R

觀察分析表達(dá)式，得出輸電電壓對(duì)降低損耗，確實(shí)有顯著效果。

四、電網(wǎng)供電

【思考1】將剛剛設(shè)計(jì)的電路，轉(zhuǎn)化為如圖所示的模擬圖，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況，分析這樣的

輸電方式有什么樣的缺陷。

（存在斷電風(fēng)險(xiǎn)，高峰時(shí)產(chǎn)能不足，低峰時(shí)產(chǎn)能浪費(fèi)）

由于這一輸電方式存在明顯缺陷，因此早已被各國(guó)淘汰。

【思考2】有沒有什么方法彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)？

（將多個(gè)發(fā)電站，與多個(gè)用戶群連接，實(shí)現(xiàn)電能按需調(diào)度，即電網(wǎng)供電）

電網(wǎng)供電優(yōu)勢(shì)明顯，被現(xiàn)代各國(guó)廣泛應(yīng)用。

【觀看視頻】了解當(dāng)下我國(guó)輸電現(xiàn)狀。

了解特高壓輸電技術(shù)在電網(wǎng)供電中的重要作用，知道我國(guó)在這一領(lǐng)域中，領(lǐng)跑世界的地位，

提高學(xué)生名族自豪感。

【回顧總結(jié)】

針對(duì)手搖發(fā)電機(jī)的工作原理，了解了交變電流的相關(guān)特性和規(guī)律。

緊接著，當(dāng)面臨用電器所需電壓，與發(fā)電機(jī)提供電壓不相符時(shí)，我們又一起學(xué)習(xí)了如何利用

變壓器實(shí)現(xiàn)電壓的改變。

最后，以這些知識(shí)為基礎(chǔ)，我們又根據(jù)現(xiàn)實(shí)情境，一步步設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程輸電電路，為燈塔實(shí)現(xiàn)

了遠(yuǎn)距離輸電。

邀請(qǐng)學(xué)生最后完善遠(yuǎn)程高壓輸電電路，架設(shè)輸電鐵塔，啟動(dòng)點(diǎn)亮燈塔儀式。

【課后任務(wù)】

請(qǐng)學(xué)生課后查閱資料，了解世界電力輸電技術(shù)的發(fā)展歷程與輸電電壓的數(shù)量關(guān)系式，并邀請(qǐng)

學(xué)生分享自己的推導(dǎo)過程和思路。

△U="R=￥R

入U(xiǎn)2

觀察分析表達(dá)式，得出輸電電壓對(duì)降低損耗，確實(shí)有顯著效果。

四、電網(wǎng)供電

【思考1】將剛剛設(shè)計(jì)的電路，轉(zhuǎn)化為如圖所示的模擬圖，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況，分析這樣的

輸電方式有什么樣的缺陷。

（存在斷電風(fēng)險(xiǎn)，高峰時(shí)產(chǎn)能不足，低峰時(shí)產(chǎn)能浪費(fèi)）

由于這一輸電方式存在明顯缺陷，因此早已被各國(guó)淘汰。

【思考2】有沒有什么方法彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)？

（將多個(gè)發(fā)電站，與多個(gè)用戶群連接，實(shí)現(xiàn)電能按需調(diào)度，即電網(wǎng)供電）

電網(wǎng)供電優(yōu)勢(shì)明顯，被現(xiàn)代各國(guó)廣泛應(yīng)用。

【觀看視頻】了解當(dāng)下我國(guó)輸電現(xiàn)狀。

了解特高壓輸電技術(shù)在電網(wǎng)供電中的重要作用，知道我國(guó)在這一領(lǐng)域中，領(lǐng)跑世界的地位，

提高學(xué)生名族自豪感。

【回顧總結(jié)】

再過去的一章學(xué)習(xí)中，我們一起了解了電學(xué)的發(fā)展歷史和進(jìn)程，學(xué)習(xí)了如何使用手搖發(fā)電機(jī)

產(chǎn)生電能。

教學(xué)反思

本教學(xué)設(shè)計(jì)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，以學(xué)情視角進(jìn)行設(shè)計(jì)，教師通過引導(dǎo)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)

行理論探究和實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的能力.該教學(xué)設(shè)計(jì)凸顯了學(xué)

生的主體地位，開拓學(xué)生的思維，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生合作與交流的能力，讓學(xué)生主

動(dòng)參與其中而不是被動(dòng)地接受教師的結(jié)論，從而達(dá)到培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的.同

時(shí)，該教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)方法多樣，情境與問題的設(shè)計(jì)符合學(xué)習(xí)目標(biāo)，知識(shí)的展開也能較好地符合學(xué)

生思維的發(fā)展規(guī)律，教學(xué)建議具有較強(qiáng)的針對(duì)性和指導(dǎo)性.這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期效果，不

僅能充分體現(xiàn)新課改理念和符合學(xué)生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求，而且具有很強(qiáng)的操作性和實(shí)效

性.

4.8板書設(shè)計(jì)

3.4電能的輸送

一、電能輸送的基本要求

1、保質(zhì)

2、可靠

3、經(jīng)濟(jì)

二、降低輸電損耗的途徑

1、減小輸電電阻

2、減小輸電電流

三、遠(yuǎn)距離輸電電路分析

四、電網(wǎng)供電

4.9課時(shí)作業(yè)設(shè)計(jì)

完成一份關(guān)于“輸電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展歷程”的研究報(bào)告

8.課時(shí)、單元作業(yè)設(shè)計(jì)意圖

作業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，它包括課時(shí)作業(yè)和單元作業(yè)，是知識(shí)的鞏固和加深，是

對(duì)課本知識(shí)的延伸和拓展，是提高教學(xué)效果的有效手段，單元作業(yè)設(shè)計(jì)是在單元知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束

后，對(duì)各節(jié)凌亂的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)研究，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化，使課內(nèi)知識(shí)與課外的拓展

相結(jié)合，識(shí)記與探究相結(jié)合，動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合的綜合性作業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果及檢測(cè)能

力的提高有著重要的作用，學(xué)生是單元作業(yè)的執(zhí)行者、操作者，因此單元作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生為

主體，突出新物理課程標(biāo)準(zhǔn)的主旨，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在本章《交變電流》的單元作業(yè)設(shè)計(jì)圍繞“交變電流產(chǎn)生及傳輸”強(qiáng)調(diào)尊重個(gè)體差異，進(jìn)行

分層作業(yè)設(shè)計(jì)，力求各層次學(xué)生學(xué)習(xí)具備針對(duì)性，學(xué)習(xí)效果明顯提高，同時(shí)除了設(shè)計(jì)基本的習(xí)題

外，還增加了情景類試題，緊扣生活，讓學(xué)生深深感受到物理就在身邊。

通過作業(yè)讓學(xué)生進(jìn)一步理解交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律，熟練應(yīng)用公式和圖像描述交變電流

的方法，綜合運(yùn)用物理規(guī)律分析求解交變電流相關(guān)問題；從電磁感應(yīng)的知識(shí)和能量觀念理解變壓

器的工作原理及作用；從降低輸電損耗進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，掌握遠(yuǎn)距離輸電問題的分析和求解方

法。

總而言之，課時(shí)作業(yè)能及時(shí)鞏固新知識(shí)，以大單元為基本單位進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)，既可以從宏觀

上把握整體要求，突顯知識(shí)點(diǎn)的全面性，又可避免