高二物理教案：《三相交变电流》教学设计。

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？以下是小编为大家收集的“高二物理教案：《三相交变电流》教学设计”供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

高二物理教案：《三相交变电流》教学设计

教学目标

一、知识目标

1、知道三相交变电流是如何产生的．了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的．

2、了解三相交变电流的图象，知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1／3周期．

3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同，但它们不是同时达到最大值（或为零）．

4、了解三相四线制中相线（火线）、中性线、零线、相电压、线电压等概念．

5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压．

二、能力目标

1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．

2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型

3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力．

4、努力培养学生的实际动手操作能力．

三、情感目标

1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情

2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美

教学建议

教材分析

三相电流在生产和生活中有广泛的应用，学生应对它有一定的了解．但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍，而不涉及太多实际应用中的具体问题．三相交变电流在生产生活实际中应用广泛，所以其基本常识应让每个学生了解．

教法建议

1、在介绍三相交变电流的产生时，除课本中提供的插图外，教师可以再找一些图片或模型，使学生明白，三个相同的线圈同时在同一磁场中转动，产生三相交变电流，它们依次落后1／3周期．三相交变电流就是三个相同的交变电流，它们具有相同的最大值、周期、频率．每一个交变电流是一个单相电．

2、要让学生知道，三个线圈相互独立，每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电．由于三个线圈平面依次相差120o角．它们达到最大值（或零）的时间就依次相差1／3周期．用挂图配合三相电机的模型演示，效果很好．

让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电，一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料，另一方面，可同时提供两种不同电压值的交变电流．教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式，理解课本中所介绍的三相电的连接．

教学设计方案

三相交变电流

教学目的

１、知道三相交变电流的产生及特点．

２、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识．

教具：演示用交流发电机

教学过程：

一、引入新课

本章前面学习了一个线圈在磁场中转动，电路中产生交变电流的变化规律．如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈产生三个交变电流．这就是我们今天要学习的三相交变电流．

板书：第六节 三相交变电流

二、进行新课

演示单相交流发电机模型：只有一个线圈在磁场中转动，电路中只产生一个交变电动势，这样的发电机叫单相交流发电机．它发出的电流叫单相交变电流．

演示：三相交流发电机模型，提出研究三相交变电流的产生．

板书：一、三相交变电流的产生

１、三相交变电流的产生：互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈各自产生交变电流

２、三相交变电流的特点：最大值和周期是相同的．

板书：三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期

我们还可以用图像描述三相交变电流

板书：三相交变电流的图像

三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电，那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢？

板书：二、星形连接和三角形连接

1、星形连接

说明：在实际应用中，三相发电机和负载并不用６条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接，这就是我们要学习的星形连接

① 把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接（符号Ｙ）

② 端线、火线和中性线、零线

从每个线圈始端引出的导线叫端线，也叫相线，在照明电路里俗称火线．从公共点引出的导线叫中性线，照明电路中，中性线是接地的叫做零线．

③ 相电压和线电压

端线和中性线之间的电压叫做相电压

两条端线之间的电压叫做线电压．

我国日常电路中，相电压是220Ｖ、线电压是380Ｖ

2、三角形连接

① 把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接（符号△）

② 相电压和线电压

两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压，所以三角形连接中相电压等于线电压．

精选阅读

三相交变电流

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的消化课堂内容，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？下面是小编精心为您整理的“三相交变电流”，希望能为您提供更多的参考。

教学目标

一、知识目标
1、知道三相交变电流是如何产生的．了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的．
2、了解三相交变电流的图象，知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1／3周期．
3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同，但它们不是同时达到最大值（或为零）．
4、了解三相四线制中相线（火线）、中性线、零线、相电压、线电压等概念．
5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压．

二、能力目标
1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．
2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型
3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力．
4、努力培养学生的实际动手操作能力．

三、情感目标
1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情
2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美

教学建议

教材分析
三相电流在生产和生活中有广泛的应用，学生应对它有一定的了解．但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍，而不涉及太多实际应用中的具体问题．三相交变电流在生产生活实际中应用广泛，所以其基本常识应让每个学生了解．

教法建议
1、在介绍三相交变电流的产生时，除课本中提供的插图外，教师可以再找一些图片或模型，使学生明白，三个相同的线圈同时在同一磁场中转动，产生三相交变电流，它们依次落后1／3周期．三相交变电流就是三个相同的交变电流，它们具有相同的最大值、周期、频率．每一个交变电流是一个单相电．
2、要让学生知道，三个线圈相互独立，每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电．由于三个线圈平面依次相差120o角．它们达到最大值（或零）的时间就依次相差1／3周期．用挂图配合三相电机的模型演示，效果很好．
让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电，一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料，另一方面，可同时提供两种不同电压值的交变电流．教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式，理解课本中所介绍的三相电的连接．

教学设计方案

三相交变电流

教学目的

１、知道三相交变电流的产生及特点．

２、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识．

教具：演示用交流发电机

教学过程：

一、引入新课

本章前面学习了一个线圈在磁场中转动，电路中产生交变电流的变化规律．如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈产生三个交变电流．这就是我们今天要学习的三相交变电流．

板书：第六节三相交变电流

二、进行新课

演示单相交流发电机模型：只有一个线圈在磁场中转动，电路中只产生一个交变电动势，这样的发电机叫单相交流发电机．它发出的电流叫单相交变电流．

演示：三相交流发电机模型，提出研究三相交变电流的产生．

板书：一、三相交变电流的产生

１、三相交变电流的产生：互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈各自产生交变电流

２、三相交变电流的特点：最大值和周期是相同的．

板书：三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期

我们还可以用图像描述三相交变电流

板书：三相交变电流的图像

三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电，那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢？

板书：二、星形连接和三角形连接

1、星形连接

说明：在实际应用中，三相发电机和负载并不用６条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接，这就是我们要学习的星形连接

①把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接（符号Ｙ）

②端线、火线和中性线、零线

从每个线圈始端引出的导线叫端线，也叫相线，在照明电路里俗称火线．从公共点引出的导线叫中性线，照明电路中，中性线是接地的叫做零线．

③相电压和线电压

端线和中性线之间的电压叫做相电压

两条端线之间的电压叫做线电压．

我国日常电路中，相电压是220Ｖ、线电压是380Ｖ

2、三角形连接

①把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接（符号△）

②相电压和线电压

两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压，所以三角形连接中相电压等于线电压．

高三物理教案：《交变电流》教学设计

俗话说，凡事预则立，不预则废。教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师营造一个良好的教学氛围。你知道怎么写具体的教案内容吗？小编收集并整理了“高三物理教案：《交变电流》教学设计”，相信您能找到对自己有用的内容。

本文题目：高三物理教案：交变电流

1、交流电

产生：交流发电机

表述手段 图像、三角函数表达式

瞬时值

正弦 最大值

电流 表征参量 有效值I

周期T

频率f

观察仪器：示波器

具

对交变电流

阻碍的器件

工作原理：互感

构造

理想 法拉第电磁感应定律

变压器 遵循规律 感应定律：

能量守恒定律：

远程输电

2、麦克斯韦电磁场理论

稳定 不产生电(磁)场

磁(电)场 均匀变化 稳定电(磁)场

变化

周期性变化 周期性变化的电(磁)场

【应考指要】

本章的核心内容是电场、电场强度、电势差、电势和电场线、等势面。库仑定律和电荷守恒定律是电场也是电学的实验基础。静电屏蔽和电容器是电场性质的应用。带电粒子在电场中的运动是电场性质和力学规律的综合应用，对分析综合能力的要求较高。

高考对本章知识的考查重点是①电场性质的描述;②带电粒子在电场中的运动;③平行板电容器。近几年高考对本章知识的考查命题频率较高且有相当难度的集中在电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动这两个知识点上，特别在与力学知识的结合中巧妙地把电场概念、牛顿定律和功能关系等联系起来。

命题趋于综合能力考查、且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律及交变电流等构成综合试题，考查分析问题能力、综合能力、用数学方法解决物理问题的能力。电场问题还可与生产技术、生活实际、科学研究、前沿科技等联系起来，如静电屏蔽、尖端放电、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等。这些都可以成为新情景综合问题的命题素材。

【好题精析】

例1 如图13-3-1所示，线框在匀强磁场中绕轴匀速转动(右上向下看是逆时针)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是 ( )

A、 磁通量和感应电动势都在变大

B、 磁通量和感应电动势都在变小

C、 磁通量在变小，感应电动势在变大

D、 磁通量在变大，感应电动势在变小

例2如图13-3-2所示，理想变压器的原副线圈匝数比

为4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负

载电阻B的阻值相等，a、b端加一交流电压后，两电

阻消耗的功率之比PA：PB=_______，两电阻两端的电压

之比UA：UB=_______

例3、如图13-3-3在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数比为2：1，在不接负载的情况下 ( )

A、 当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110V

B、 当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V

C、 当线圈2输入电压110V时，线圈2输出电压为220V

D、 当线圈2输入电压110V时，线圈2输出电压为110V

例4、交流发电机向理想变压器提供u=220 sinl00 t mV的交变电压，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：10，远距离输电导线总电阻尺为10 ，输送电功率为10kW， 求输电导线上损失的功率

例5 某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为P0时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1，若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示，这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0，用电设备可获得的功率增加至P2。试求所用升压变压器的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比n3/n4各为多少?

【变式迁移】

1、用理想变压器给负载供电时，在输入电压不变的情况下： ( )

A.减少副线圈的匝数，其余保持不变，可增加变压器的输入功率

B.增加副线圈的匝数，其余保持不变，可增加变压器的输人功率

c.减少负载的电阻值，其余保持不变，可增加变压器的输入功率

D.增大负载的电阻值，其余保持不变，可增加变压器的输人功率

2、如图13-3-4为一理想变压器的原线圈匝数n1=1000，副线圈匝数n2=200，交流电源的电动势 伏，电阻R=88欧。电流表和电压表对电路的影响可忽略不计。则各表的示数为多少?

参考答案

【好题精析】

例1解析 此时，线框和磁感线的夹角在变大，与中性面的夹角在变小，线框面在中性面上的投影面积在变大，磁通量也在变大;当磁通量在变大时，感应电动势一定在变小。选D

点评 磁通量的变化率与电动势大小相对应

例2解析 根据理想变压器的变流比

，得：IA：IB=1：4，

两电阻消耗的功率之比PA：PB= ，

两电阻两端的电压之比UA：UB=1：4

点评 注意区分原线圈上电阻的电压与原线圈的端电压

例3、解析 理想变压器原副线圈中磁通量变化率相等，而误绕以后，两线圈中单匝线圈磁通量变化率不再相同。结合线圈匝数进行考虑，即可求解，选B、D

点评 原副线圈的磁通量变化率不同

例4、解：由u=220 sin100 V 得理想变压器输入电压为U1=220V (2分)

。

例5 解析 从消耗的电功率上找出两种情况下线路上的电流，从而确定升压变压器的匝数比，再求用电设备增加了功率后的电流，就可以解出降压变压器的匝数比。

设输电线的电阻为R，当发电厂变压器直接向用电设备供电时，输电线中的电流为I1，则有P1=I1U，P0-P1= R，解得I1=P1/U， ，设降压变压器的输入电流 ，输出电流为I2，则有P2=I2U，P0-P2= 2R，有此可得I2=P2/U，

，

故降压变压器原线圈匝数与副线圈匝数之比 ，

升压变压器原线圈匝数与副线圈匝数之比

【变式迁移】

1、BC 2、V1的示数220V，V2的示数44V，A2的示数为0.5A，A1的示数为0.1A

高三物理教案：《交变电流》优秀教学设计

一、教学目的：复习本章的基础知识，让学生对本章知识有系统的了解。

二、教学重点：基础知识

三、教学难点：应用所学知识解决实际问题

四、教学方法：讨论+引导

五、教学用具：投影仪、投影片

六、教学过程：

（一）复习基础知识：

这一章学习了交变电流的知识。电网中供应的就是交变电流，所以这章的知识具有广泛的应用。

讨论、思考并回答（投影）：

1．什么是正弦式交变电流？

2．什么是交变电流的最大值？什么是交变电流的有效值？正弦式电流的最大值和有效值有什么关系？

写出交变电流的一般表达式。

3．交变电流的周期和频率有什么关系？

4．电感对交流有什么作用？为什么会有这种作用？

5．交变电流为什么能通过电容器？

6．变压器的原线圈和副线圈之间并没有导线相连，电能为什么能从原线圈到达副线圈？

什么是理想变压器？理想变压器原副线圈两端电压、线圈中电流与匝数之间有何关系？

（三）重点和难点分析

1.交变电流的产生及其变化规律

实验

如图1所示，发电机原理演示器．激磁线圈接6V直流电，两个电刷分别与两个完整的集流环接触，通过导线连接到演示电表的G挡．手握摇柄转动转子线圈，使线圈由中性面开始稍慢些连续转动，就可以观察到电表指针在零点左右摆动，同时还可观察线圈在转动一周过程中感应电流方向改变规律．

3．中性面

当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面．应注意：①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大．③线圈平面通过中性面时感应电动势为零．④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次．

4．正弦交流电的图象

矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动，线圈里产生正弦交流电．当线圈从中性面开始转动，在一个周期中：在t（0，T/4）时间内，线圈中感应电动势从0达到最大值Em．在t （T/4，T/2）时间内，线圈中感应电动势从最大值Em减小到0．在t （T/2，3T/4）时间内，线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-Em．在t （3T/4，T）时间内，线圈中感应电动势的值从负的最大值-Em减小到0．

电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同，如图5所示．

（四）巩固练习（投影）：

1、思考钳形电流表的工作原理？（课本P234 B组第（1）题）

2、课本P234第（6）题

3、课本P234 A组第（4）题

说明：

一、关于交变电流的几个基本问题

1．产生交变电流的基本原理

交变电流的产生，一般都是借助于电磁感应现象得以实现的．所以说产生交变电流的基本原理就是电磁感应现象所遵循的法拉第电磁感应定律．

2．产生交变电流的基本方式

产生交变电流的基本方式是线圈在匀强磁场中做切割磁感线的匀速转动

3．交变电流的基本规律

当线圈匝数为N，面积为S，以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速度转动时，产生的交变感应电动势为：e=Emsin（ωt+）

当线圈转到线圈平面与磁场方向平行时，交变感应电动势取得最大值：

而称为初相，实质上是初始时刻线圈平面与中性面之间的夹角．

当线圈闭合时，电路中的交变感应电流的规律相应地表示为：

4．交变电流的有效值

（1）有效值是根据电流的热效应来规定的．在周期的整数倍时间内（一般交变电流周期较短，如市电周期仅为0.02 s，因而对于我们所考察的较长时间来说，基本上均可以视为周期的整数倍），如果在相等交变电流与某恒定电流分别流过相同的电阻时所发热量相同，则将该恒定电流的数值叫做该交变电流的有效值．

（2）一般交变电流表直接测出来的是交变电流的有效值；一般用电器铭牌上直接标出来的是交变电流的有效值；一般不做任何说明而指出的交变电流的数值都是指电流的有效值．

（3）交变电流的有效值ε、U、I与其相应的最大值εm、Um、Im间的关系为：

上面关系式只适用于线圈在匀强磁场中做匀速转动时产生的正弦交变电流，对于用其它方式产生的其他交变电流，其有效值与最大值间的关系一般与此不同，应根据有效值的定义具体分析．

二、关于理想变压器的几个基本问题

1．理想变压器的构造、作用、原理及特征

构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器．

作用：在输送电能的过程中改变电压．

原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．

特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压．

2．理想变压器的理想化条件及其规律．

由此可见：

（1）理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）

（2）理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式．

（三）针对训练题：

１、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）

Ａ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大．

Ｂ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大．

Ｃ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零．

Ｄ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零．

２、某电子元件两极间允许加的最大直流电压是100V，能否给它接上100V的交流电压？为什么？

答：不能。因为接100V的交流电压，其峰值将达到141V。

3．用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交流还是直流，请说明你的做法并讲清理由．

答：灯泡通电后，让强磁铁靠近灯丝，若灯丝清淅，则为直流电，若模糊，则为交流电。

４．一个变压器有两个线圈，若你手边有交流电源，导线，交流电压表，你怎样确定这两个线圈的匝数？

高二物理交变电流复习学案

变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动，产

生按_______规律变化的电流。线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量______

，而感应电动势________。

2．表征交变电流的物理量：周期T，频率f，关系_________；峰值：Em、I

m、Um；有效值：E、I、U

3．正弦交变电流的变化规律：

瞬时值表达：e=______________，i=______________，u=____________

峰值：Em=__________；

正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=__________，I=____________，U=_____________

4．电感电容对交变电流的影