高中物理“交变电流”和“传感器”主题教学研究赵谨（北京市育英学校，高级教师）第一单元：“交变电流”主题教学研究一、“交变电流”主题的知识结构与内容分析（一）“交变电流”的知识框图（二）、“交变电流”主题的特点及在中学物理中的作用“交变电流”包括三个部分：第一部分是交变电流，包括交变电流的概念、产生描述；第二部分是简单交流电路，包括电感的概念、电感对交变电流的作用，电容的概念、电容对交变电流的作用；第三部分，是变压器和电能的输送，包括变压器的工作原理，变压器的电压比和电流比跟变压器线圈匝数的关系，输电线上的电能损耗及输电原理。“交变电流”突出了3个特点：第一注重学生的自主学习和探究性学习；第二注意将直流与交变电流的特点进行比较；第三重视与实际生活的联系。“交变电流”的知识是《电磁感应》知识的具体应用和延伸，是高中物理电磁学知识的收尾，也是《恒定电流》内容的进一步扩展。交变电流的概念多，空间关系复杂，推理能力和运用数学的能力要求比较高，同时还与生活实践紧密联系，综合性较强。二、“交变电流”主题的教学策略（一）“交变电流”主题的高考要求与课标要求1.“交变电流”的高考要求内容要求说明52．常用传感器的工作原理64．交流发电机及其产生正弦式电流的原理．正弦式电流的图像和三角函数表达．最大值与有效值．周期与频率65．电阻、电感和电容对交变电流的作用66．变压器的原理．原、副线圈电压、电流的关系67．电能的输送ⅠⅡⅠⅠⅠ只要求讨论单相理想变压器2.“交变电流”的课标要求（1）内容标准a.知道交变电流，能用函数表达式和图象描述交变电流。例1用示波器观察交变电流的波形，并测算其峰值和有效值。b.通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。例2用灯泡或交流电流表观察电容器和电感器对交变电流的阻碍作用。c.通过实验，探究变压器电压与匝数的关系。例3观察生活中常见的变压器，了解其作用。d了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理。例4查阅资料，了解直流输电的原理，比较交流输电和直流输电的特点。（2）重点正弦交流电的产生原理分析；正弦交流电的描述；交流电有效值的意义；变压器工作原理及原副线圈电压、功率、电流的关系。（3）难点交变电流的变化规律及应用和有效值意义。（4）方法描述交流电的两种基本方法（公式法、图象法），将立体图转化为平面图形的方法。3.“交变电流”的各部分具体教学要求（1）交变电流产生的具体教学要求教学目标:a.会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。b.分析线圈转动一周中电动势与电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有应用基本原理解决新情景下问题的能力。c.知道交变电流的变化规律及方法，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义。重点、难点：交变电流的变化规律。（2）描述交变电流的物理量的的具体教学要求教学目标：a.知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们之间的相互关系知道我国生产和生活用电的周期（频率）大小。b.知道交变电流的峰值和有效值的意义，能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值。c.会运用正弦交流电有效值公式进行计算。d.具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力。重点：交变电流有效值概念。难点：交变电流有效值概念及计算。（3）电感和电容对交变电流的影响的具体教学要求教学目标：a.通过实验，了解电感线圈和电容器对交变电流有阻碍和导通作用。b.知道感抗和容抗的物理意义及其影响因素。c.通过猜想、设想、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程。重点：电感、电容对交变电流的阻碍作用，感抗、容抗的物理意义。难点：感抗的概念及影响感抗大小的因素，容抗概念及影响容抗大小的因素。（4）变压器的具体教学要求教学目标：a.知道几种常见变压器的构造，理解变压器的工作原理。b.探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系。c.了解变压器在生活中的应用。重点：通过实验探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系。难点：理想变压器电压与匝数的关系的分析推导。（5）电能的输送的具体教学要求教学...
