中小学教育资源及组卷应用平台
物理九年级大单元整体教学设计
第二十章 《电与磁》
本章内容分析
《电与磁》主要介绍了磁现象、电流的磁场、电磁铁及其应用、电动机、电磁感应及其应用。这些内容是学习信息传递常识和有关电能知识的重要基础。与传统教材相比,本章教材内容更加注重学生的亲身体验与感悟,更加注重知识的实际应用。本章内容大多与生产、生活实际紧密相关,电流的磁场、继电器、电动机、发电机等学习内容就在学生的身边。
本章课标要求
2.4.2通过实验认识磁场，知道地磁场
2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺旋管外部的磁场的方向。
2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关：
2.4.5通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。
2.4.7通过实验，了解电磁铁的特点。了解电磁继电器的结构和工作原理。
本章核心素养
物理观念：
①认识电流的磁效应；
②知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似，
③会利用安培定则判断通电螺线管的极性和线圈上的电流方向。
两个辨析——音调、响度与音色的辨析，乐音与噪声的辨析
物理思维：通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
科学探究：培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
科学态度与责任：在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
单元教学目标
（一）内容目标
1.了解简单的磁现象；通过实验认识磁极及磁极间的相互作用；通过实验来认识磁场，知道磁感线可用来形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布；知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极。
2.通过实验了解电流周围存在磁场；会探究通电螺旋管外部的磁场方向，了解通电螺旋管外部的磁场与条形磁体的相似．会判断通电螺旋管的电流方向和两端的极性。
3．能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。知道电磁铁在生活中的应用；能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
4.通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；了解电动机的构造，理解电动机的工作原理及换向器的作用。
5.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件；了解电磁感应在生活、生产中的应用；了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
（二）学业目标
1.认识：磁极间的相互作用规律；地磁场；电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系；电磁学知识的实际应用；通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；
2.了解：什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理；电磁铁在生活中的广泛应用；电磁继电器的结构和工作原理；通电导线在磁场中会受到力的作用；直流电动机的构造和工作原理及其能量转化；发电机的构造和工作原理；
3.理解：电磁感应现象；
4.会：用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向；解释和判断电磁感应现象
5.知道：什么是磁体和磁体的磁极；磁场的性质及其分布；电流周围存在着磁场；通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似；影响电磁铁磁性强弱的因素；产生感应电流的条件。
五、教学重点：
能认识磁体、磁场性质，知道通电螺线管性质应用、电磁感应现象、电动机工作原理等
六、教学难点：
认识电磁感应现象；通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向的关系；能通过实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
七、学情分析，教学建议：
在设计中，力求体现以学生为主体的教学理念，引导学生自主梳理、总结基础知识。教学中，通过知识框架图，唤回学生记忆，紧扣考纲将知识点题目化，归纳、讲练结合、层层深入，检测反馈，挖掘学生知识盲点、易错点和高频考点，力求有效完成学习目标。
通过引导学生自主梳理和总结基础知识，采用提问的方式讲练结合，紧扣考纲,将学生的知识盲点、易错点进行横向和纵向对比， 将知识点题目化、有梯度地设计题目，层层深入，完成教学目标。
八、本章活动主题：
奥斯特意外发现电和磁的关系
1822年，丹麦物理学家奥斯特在一次报告快结束的时候，把当时正巧带着的一根导线的两端与一个伏打电池连接，放在磁针的上方，与磁针平行。
起初，他故意使导线与磁针垂直，但没有什么情况发生。但是，当他偶然将导线平放并与磁针平行时，他惊奇地发现磁针向相反的方向偏转。
这样，完全凭借机遇，奥斯特发现了电和磁的关系，并为法拉第发明电磁发电机开辟了道路。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 磁现象 磁场 电生磁 电磁铁 电磁继电器 电动机 磁生电
优秀 1.熟知什么是磁体和磁体的磁极； 2.知道磁极间的相互作用规律； 3.熟知磁场的性质及其分布以及对磁场的描述； 4.知道地磁场。 1.熟知电流周围存在着磁场； 2.知道电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系： 3.熟知通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似： 4.精通安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向。 1.知道什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理； 2.熟知影响电磁铁磁性强弱的因素；3.了解电磁铁在生活中的广泛应用； 4.知道电磁继电器的结构和工作原理； 5.了解电磁学知识的实际应用。 1.知道通电导线在磁场中会受到力的作用： 2.知道通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关： 3.知道直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 4.熟知换向器在直流电动机中的作用。 1.理解电磁感应现象； 2.熟知产生感应电流的条件； 3.掌握发电机的构造和工作原理； 4.熟练解释和判断电磁感应现象。
良好 1.知道什么是磁体和磁体的磁极； 2.认识磁极间的相互作用规律； 3.知道磁场的性质及其分布以及对磁场的描述； 4.认识地磁场。 1.知道电流周围存在着磁场； 2.认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系： 3.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似： 4.会用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向。 1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理； 2.知道影响电磁铁磁性强弱的因素；3.了解电磁铁在生活中的广泛应用； 4.了解电磁继电器的结构和工作原理； 5.初步认识电磁学知识的实际应用。 1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用： 2.认识通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关： 3.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 4.了解换向器在直流电动机中的作用。 1.理解电磁感应现象； 2.知道产生感应电流的条件； 3.了解发电机的构造和工作原理； 4.会解释和判断电磁感应现象。
合格 1.了解什么是磁体和磁体的磁极； 2.了解磁极间的相互作用规律； 3.了解磁场的性质及其分布以及对磁场的描述； 4.认识地磁场。 1.了解电流周围存在着磁场； 2.初步认识电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系： 3.了解通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似： 4.了解怎么用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向。 1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理； 2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素；3.了解电磁铁在生活中的广泛应用； 4.了解电磁继电器的结构和工作原理； 5.初步认识电磁学知识的实际应用。 1.了解通电导线在磁场中会受到力的作用： 2.初步了解通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关： 3.初步了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 4.了解换向器在直流电动机中的作用。 1.理解电磁感应现象； 2.了解产生感应电流的条件； 3.了解发电机的构造和工作原理； 4.会简单解释和判断电磁感应现象。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
21教育网中小学教育资源及组卷应用平台
第二十章 电与磁
第4节 电动机
第4节 电动机
课题 第4节 电动机
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《电动机》是（人教版）义务教育教科书物理九年级第二十章第四节的教学内容，它是学生在学习了磁场、电流的磁场，电磁铁之后需继续学习的内容，磁体和电流都可以产生磁场，当两种磁场相遇时会产生新的内容一一《电动机》。电动机正是电和磁结合的产物，它让人们对电与磁的认识到了一个新的高度，这节课中通过探究实验研究通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向都有关系，并由此一步一步往前探索并最终发明了电动机。
2.学习者分析 学生已具备的前置认知基础：学生在已进入九年级就开始学习电学，而之前主要是电生磁的相关问题。 学生已具备的前置技能基础：学生通过一年半的物理学习过程，已经历了简单探究实验的过程，对如何用控制变量法探究自然规律有一定的认识。对探究的七个要素：提出问题，提出猜想，设计实验，操作验证，分析结论，总结评价都不陌生。具备了基本的观察、分析、归纳能力。但通过实验现象寻找规律的能力还比较薄弱。因此，教学中应注重学习方法的引导。 学生的思维障碍：由于学生前置知识的干扰，学生对电生磁的问题研究较多，所以对磁场对电流作用难度较大的问题有点陌生，在问题分析的过程中不够全面。
3.学习目标确定 1.通过自学和实验探究，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关 2.通过实验和分析，了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1知道通电导体在磁场中要受到力的作用。2知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。学科能力通过实验探究，体验科学研究的基本方法，掌握科学探究的基本方法和规律。通过实验，进一步激发和保持探究的热情，养成积极思考和主动探究的习惯科学态度在解决问题的过程中，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
多媒体展示多款具有电动机的电器。电动机在我们的日常生活中无处不在，从电风扇到汽车，都有它的身影。那么，电动机是如何工作的呢？它为什么能转化电能为我们提供动力呢？ 学生观察生活中常用的电扇、汽车等，思考电动机是如何工作的。 通过展示一些电动机应用的实例，引起学生兴趣，引导学生思考电动机的工作原理和构造。
任务二：磁场对通电导线的作用
1.自主学习：阅读课本第133-134页的内容，完成下列填空： 1）磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到_____的作用。 2）通电导体在磁场中受力方向：跟_____方向和______方向有关.当____方向或者_____方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 2.实验探究 1）演示实验：把导线ab（实际用线圈代替）放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab。 引导学生观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。 2）演示实验：把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线b的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。 引导学生观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。 3）演示实验：保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线b的运动方向。 引导学生观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。 总结实验结论：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。 3.提问：如果把通电线圈放在磁场里,线圈是否受到力的作用 它又会如何运动 把通电线圈放在磁场里,让学生观察线圈的运动情况。 播放磁场对通电线圈有力的作用而发生偏转的动画。提问：线圈为什么能转动 学生自主学习课本第133-134页，并完成填空： 1）磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。2）通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关.当电流方向或者磁场方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 学生演示实验，并描述现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。 学生根据实验现象，分析得出结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 学生观察演示实验，并描述现象：合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。 分析得出结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。 学生描述现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。 分析得出结论：这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。 学生思考、讨论。 学生观察：线圈能偏转,但不能持续转动下去。 学生讨论，回答：由于这两条边受的力方向相反，不在同一直线，所以要发生转动。 通过引导学生进行自主学习，带动学生的主观能动性，从而获得磁场对电流的作用以及通电导体在磁场中受力方向，但还需要借助实验验证才能加深理解。 通过三个演示实验，验证知识内容，帮助学生理解物理知识。同时，吸引学生的兴趣和注意力。 实验过程中引导学生自己观察实验、描述现象、总结结论，也培养了学生的观察能力、分析能力、总结归纳能力。 最后教师总结实验总结，加深学生对自学内容的理解。 用多媒体分析展示通电导线的电流方向及受力方向，巩固应用所学知识解决问题。
任务三： 电动机的基本构造
1.实验：把线框放在磁场中，接通电源，让电流通过，观察它的运动并分析受力情况。 可以看到，通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。提问：为什么线圈不能持续转动？ 解决问题：方法一：后半周断电。方法二：转过平衡位置后改变电流方向。 3.介绍换向器的结构： 通过图片，分析线圈的受力以及运动情况。 演示实验：通过电动机实物模型演示换向器在电动机中的作用。 3.电动机的工作原理是什么？有哪些应用？能量转化是怎样的？ 1）电动机的工作原理： 通电线圈在磁场中受力转动 2）电动机的应用 交流电动机：应用于电风扇、洗衣机、抽油烟机、电冰箱等 直流电动机：应用于电力机车、起重机、电动玩具等 演示实验： 小电动机的工作过程 3）电动机的能量转化是怎样的？ 学生观察线框的运动，并分析线框的受力情况。 学生分析线圈达到平衡位置和由于惯性转过平衡位置时的受力情况，尝试解释线圈不能持续转动的原因。 学生运用两种方法找到线圈不能持续转动的原因。 学生观察换向器的结构。 学生观察图片，分析线圈的受力以及运动情况。 学生观看演示实验，理解换向器在电动机中的作用。 学生思考、讨论，回答问题。 学生理解电动机的工作原理。 学生了解交流电动机和直流电动机在生活中有哪些应用。 学生观看演示实验，理解电动机的工作过程。 学生思考、讨论，并回答：电能转化为机械能 通过实验演示，引导学生观察线框的运动情况并分析它的受力。锻炼了学生的观察能力、分析能力、总结归纳能力，以及运用知识解决问题的能力。 引导学生亲自探索线圈不能持续转动的原因。从而加深对原理的印象，帮助学生内化新知。 引导学生了解换向器的结构，并能分析线圈的受力以及运动情况。 通过实验演示直观展示换向器，引导学生观看并理解换向器在电动机中的作用。 问题引发学生思考、讨论。在解决问题的过程中理解电动机的工作原理及在生活中的应用。同时，培养了学生的分析能力、合作能力、总结归纳能力。 用问题引导学生主动思考、总结。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第4节 电动机 一、磁场对通电导体的作用 （1）通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）影响力的方向的因素：电流的方向和磁场的方向。 二、电动机 （1）原理：通电线圈在磁场中受力而转动。 （2）基本组成：换向器、转子、电子。 （3）换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向。 （4）能量转化：把电能转化为机械能。
7.作业与拓展学习设计 1.牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（ A ） A.使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能 B.电动牙刷里的电动机工作原理是电流的热效应 C.在给电池充电时牙刷内的电池相当于电源 D.电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成 2.早上喝一杯香浓的豆浆，可以让我们精力充沛地开始新一天的生活。电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热煮熟。下面说法中正确的是（ C ） A.通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能 B.从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 C.豆浆机主要组成是电动机，其工作的原理是通电线圈在磁场中受力而转动 D.喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些 3.如图所示，物流分拣机器人，机器人的动力装置为电动机，其工作原理是（ B ） A.磁场对电流的作用，将机械能转化为电能 B.磁场对电流的作用，将电能转化为机械能 C.电磁感应原理，将机械能转化为电能 D.电磁感应原理，将电能转化为机械能
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、蹄形磁铁、电源、导线、开关、铜棒（导体）、金属支架、导轨、线圈、电动机模型、能够发光的灯泡、5号电池（2节）、硬漆包线、小刀、圆形强磁铁、羊眼钉、硬底板、木块、导线。
9.教学反思与改进 本节学习的是电动机，要注意对之前知识的复习，注意循序渐进和层层深入。注意重点知识的学习，本节重点是通过学习知道磁场对通电导线的作用，及其影响因素，知道电动机的结构及其工作原理。讲课过程中，可结合教具讲解，通过实验得出结论，实验时要让同学们参与进来，进行自主探究。
21教育网
