正弦交流电的物理量教学设计.doc

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“四六三职场导学”教学设计

专业：

机械数控

学科：

电工电子技术与技能

课题：

正弦交流电的物理量

教师：

彭文岚

《正弦交流电的物理量》教学设计

一、任务描述

本节课选自中等职业教育规划教材《电工电子技术与技能》第三章《交流电路》第1节《正弦交流电》。

本节主要讲解表征正弦交流电的各物理量的概念、意义、计算，这几方面为后续学习做好了基础，对应用和生产实践也有着重要的指导意义，所以本节内容是本章重点和难点之一。

二、教学目标及重难点

1.知识目标

1）掌握正弦交流电的三要素；

2）掌握周期、频率和角频率之间的关系；

3）理解有效值和相位差的概念；

2.能力目标

1）掌握交流电路概念；

2）学会分析简单电路。

3.情感目标

通过本节课教学，提高学生学习电学知识的热情。

4.重点难点

重点：

掌握周期、频率和角频率之间的关系。

难点：

理解有效值和相位差的概念。

三、教学资源

白板课件字母卡片

四、教学方法

主要采用任务驱动法、讲授法、小组讨论等教学方法，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

 通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

五、教学过程

1.组织教学（2分钟）

老师提前三分钟进入教室，课前一分钟提醒学员准备上课，以小组为单位，整理地面、桌面、清点人员。

老师向学生问好：

“各位优秀的同学，大家好”学生回答：

“好，很好，非常好！

”。

听到大家响亮的回答，我能感觉到大家的状态是真的非常好，希望大家将这种非常好的状态保持90分钟。

因为我们今天要学习难度比较大但是又很重要的一部分知识：

正弦交流电的基本物理量。

通过这节课的学习，你需要达到四个目标：

1）掌握正弦交流电的三要素；2）掌握周期、频率和角频率之间的关系；3）理解有效值和相位差的概念；4）学会分析简单电路。

设计说明：

通过师生间的问候，拉近彼此的距离，并为之后的知识输入做好铺垫。

2.导入新课（8分钟）

每组出一名同学进行“萝卜蹲”游戏，通过游戏对之前所学的物理量进行复习，引发学生学习兴趣，从而导入新课课题——正弦交流电的基本物理量。

游戏规则：

每组出一名同学，通过抽牌决定代表的物理量，开始游戏。

扮演XX的同学念“XX蹲，XX蹲，XX蹲完YY蹲”，并做出相应动作，XX完成后YY立即跟上，念“YY蹲，YY蹲，YY蹲完ZZ蹲”。

设计说明：

通过热身游戏既提高了学生的学习兴趣，使学生上课注意力更为集中，同时又复习了以前所学知识，可谓是一举两得。

注：

对最后胜出的两名同学给予爱的鼓励，并给其所在的小组加分。

3.复习旧知（8分钟）

教师提问：

（1）什么是直流电，交流电？

学生思考后回答。

明确了直流电和交流电的定义之后，讨论：

你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？

（2）正弦交流电是如何产生的？

学生思考后回答。

教师总结：

正弦交流电的产生遵循电磁感应定律。

设计说明：

温故而知新，讨论的加入使学生对交流电的认识更为深刻。

4.检查学生预习情况（3分钟）

教师：

课后让大家自己预习一下这部分内容，大家预习了吗？

学生：

预习了。

教师：

我来检查一下大家预习的怎么样？

下面三个问题会的同学请抢答。

问题1：

课本上讲了几个表征正弦交流电的物理量？

问题2：

周期的符号是什么？

问题3：

正弦交流电的三要素是什么？

5.讲授新课（40分钟）

知识点一：

表征正弦交流电大小的物理量——瞬时值、最大值、有效值

（1）瞬时值：

正弦交流电在某一瞬间的数值，用小写字母表示，如i、u、e等。

（2）最大值：

正弦交流电变化时出现的最大瞬时值，用带下标m的大写字母表示，如Im、Um、Em等。

（3）有效值：

有效值是根据电流热效应原理来确定的。

将直流电流I和交流电流i分别通过同一电阻R，如果在相同的时间内产生的热量相等，则此直流电的数值即为该交流电的有效值。

有效值用大写字母表示，如I、U、E等。

e=Emsin（ωt+φ0）

瞬时值表达式u=Umsin（ωt+φ0）

i=Imsin（ωt+φ0）

E≈0.707Em

有效值与最大值关系U≈0.707Um

I≈0.707Im

（4）练习：

闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为e=311sin（314t）V。

则此交流电的最大值为（），有效值为（）。

知识点二：

表征正弦交流电变化快慢的物理量——周期、频率、角频率

（1）周期：

正弦交流电按正弦规律变化，每完成一个循环所需要的时间称为周期，用符号T表示，单位为s（秒）。

（2）频率：

正弦交流电1s内完成的周期数称为频率，用符号f表示，单位为Hz（赫兹）。

（3）角频率：

正弦交流电在单位时间内变化的弧度数称为角频率，用符号ω表示，单位为rad/s（弧度/秒）。

（4）练习：

我国生产和生活用工频交流电的频率为50Hz，周期T＝_______s，角频率ω＝_______rad/s。

知识点三：

表征正弦交流电初始状态的物理量——初相位

（1）相位：

式e=Emsin（ωt+φ0）中的（ωt+φ0）称为相位。

相位是随时间变化的角度。

（2）初相位：

t=0时的相位叫做初相位，即φ0。

初相位决定了交流电的起始状态。

（3）相位差：

两个同频率的正弦量的相位之差叫做相位差。

当φ1>φ2，即φ>0时，称i1超前i2，或i2滞后i1；

当φ1<φ2，即φ<0时，称i1滞后i2，或i2超前i1；

当φ1=φ2，φ=0时,称i1与i2同相；

当φ=±π或±180°时,称i1与i2反相；

当φ=±π/2或±90°时,称i1与i2正交。

（4）练习：

u1=311sin（314t-30）V，u2=311sin（314t+60°）V，写出其相位差，指出哪个超前，哪个滞后？

设计说明：

讲练结合，每讲完一个知识点即有一道练习题，要求学生通过小组协作完成练习题，并请学生回答及讲解解答方法，及时掌握学生学习情况。

6.检验反馈（20分钟）

（1）趣味练习——连连看

已知正弦电压解析式：

u=20sin（100πt+π/3）V

求：

最大值Um、角频率ω、周期T、频率f、初相位φ0

注：

本题完成步骤为：

学生独立解答--上台展示结果--讲解解题方法--小组评价完成情况。

（2）分组竞赛

组织一场课堂的竞答比赛，将学生分为甲乙两组，每组准备几个关于本节内容的题目写在纸条上。

公布竞答的规程：

本组出的题目由对方组答题，两组依次答题，不看书答题并且正确者为本组加3分，看书回答正确者加1分，回答错误者不得分。

如果出题方所出题目超出本节范围，出题组倒扣1分。

最后以得分多少判定胜负。

7.知识拓展（5分钟）

（1）我国电力系统的供电频率为50Hz（称为工频），少数国家如美国、日本采用60Hz的频率。

（2）我们通常所说家庭照明电路的电源电压为220V就是指有效值，多数电器产品铭牌上标注的额定电压、额定电流，用交流电流表、电压表测量出来的数值也都是有效值。

（3）三位点亮世界的电力巨人

设计说明：

理论联系实际，通过设置悬念：

“你想知道爱迪生和特斯拉之间发生了什么吗？

请大家回去查一查，下节课我们来讲这个故事。

”给学生一个想上下节课的期盼。

8.总结（4分钟）

教师提问：

这节课你有什么收获？

学生小组讨论总结本节所学知识，通过自主总结加深对所学知识的理解。

六、教学评价（3分钟）

先让学生自己评价一下这节课的表现及对所学知识的掌握情况，再有学生评价出表现最好的小组，最后老师总结并评价各个小组并给最好的小组予以奖励。

七、课后作业（1分钟）

请同学们完成《学习指导与练习》P34一、2、3、4二、1、2、3

八、教学反思

通过多媒体教学软件与传统教学相结合，使教学过程更生动、直观，学生更易接受及产生学习兴趣。

通过竞赛方式让学生自主检验学习成果，提高了学生的积极主动性。

附件：

教学任务书，学生工作页

机械数控教学部工作过程系统化

教学任务书

科目：

电工电子技术与技能教师：

彭文岚

任务名称

正弦交流电的基本物理量

任务目标

1、掌握正弦交流电的三要素（频率、最大值、初相位）；

2、掌握周期、频率、角频率三者之间的关系；

3、理解有效值和相位差的概念；

4、学会分析简单电路。

任务要求

1.提前预习，初步掌握正弦交流电各物理量的概念。

2.小组协作讨论完成练习。

3.课后完成练习册相关习题，巩固所学。

小组任务

1.复习：

正弦交流电是如何产生的？

讨论：

你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？

2.预习，初步掌握正弦交流电各物理量的概念。

3.听讲，小组协作完成简单的练习题，进一步理解掌握正弦交流电各物理量的概念、单位、符号、计算公式。

4.独立完成趣味练习--连连看，小组间相互评价练习完成情况。

5.分队竞赛，自主设计习题，检验学习成果。

6.说一说：

这节课你有什么收获？

机械数控教学部工作过程系统化

学生工作页

题目：

____________________________科目：

教师：

____________

小组组长：

_____________班级：

_____________日期：

____________

小组成员：

_______________________________________

要求：

根据任务书的相关要求，完成工作页各项内容的填写

任务过程

1.直流用电器：

电子手表，手机，MP3，MP4，手电

交流用电器：

电视机，电冰箱，微波炉，洗衣机，电饭煲，电脑

2.表征正弦交流电的物理量：

瞬时值、最大值、有效值；周期、频率、角频率；相位、初相位、相位差

3.

（1）周期T＝0.02s，角速度ω＝314rad/s。

（2）此交流电的最大值为311V，有效值为220V。

（3）u1比u2滞后90°。

4.Um=311V；ω=314rad/s；f=ω/2π=100π/2π=50Hz；T=1/f=1/50=0.02s；φ0=π/3

任务总结（任务中遇到问题及解决方法、学习该任务的启发与建议）