正弦交流电的物理量教学设计.doc
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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)
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 正弦 交流电 物理量 教学 设计