“交流电有效值”概念教学的突破
南京市金陵中学 210005 陈立其
人教版高中物理教材选修
3-2
模块中《描述交变电流的物理量》这一节介绍了交变电流
的峰值、瞬时值、平均值和有效值,还给出了周期和频率的概念。一直以来该节课的教学是平
淡无奇,也确实没有什么闪光点可以“耀”一下学生甚至是听课教师的眼睛。实际上,教师
在后续教学中发现,学生经常会将平均值和有效值混淆,在求交变电流的电量和发热量时
经常出错,究其原因,还是学生在有效值的学习中留下了疑点,没有将这个教学难点有效
地突破。
从新旧教材对比发现,原先的旧教材中只是简单地给出了交流电有效值的定义,而新
教材中则以“思考和讨论”巧妙地设计了一个问题,让学生对“热的等效”有了一定的体
会后再给出有效值的定义,这样处理起来就比较合理和自然。考虑到教材设计思想,笔者在
教学过程中,在学生学习了峰值、瞬时值和平均值之后,提出问题,让学生思考如何求交变
电流的发热量,学生自然会想到用平均值,通过计算机辅助计算和讨论,发现用平均值求
出的不是发热量,进一步激发学生思考,顺理成章地导出了有效值的概念,这样做师生都
感觉自然、印象深刻。下面以课堂教学中问题串的设计为主线,来分析该节课的设计思想和
教学过程。
一、温故知新,开 山巧门见 设问
师:上节课我们学习了第一节交变电流,请思考:
问题
1
:观察图
1
中几个电流与时间的图象
,
判断哪些是交变电流
?
生:
ACD
问题
1
意在强调交变电流的“变”,并为后面讨论不同形式的交变电流有效值计算具
有不同的表达形式留下伏笔。
问题
2
:请尝试写出图
2
两个电流的瞬时值表达式。
生:
i
1
=2A
,
i
2
=2sinωt=2sin100πtA
。
问题
2
意在让学生体会正弦交变电流和恒定电流的不同,