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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）
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第二十章 电与磁
第2节 电生磁
第2节 电生磁
课题 第2节 电生磁
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是：“通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。"电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此，让学生自己动手操作奥斯特实验，把小磁针放在导线的下方，通过观察导线通电和断电时小磁针发生的变化，加深学生对知识的理解，也使学生初步认识了电与磁之间存在某种联系。
2.学习者分析 学生对电有太多的感性认识，但对磁的了解并不是很深，而对电和磁之间有联系更是不知道的，并且有太多的疑问，教师可由此入手，培养学生大胆质疑的习惯，引导他们自主学习，最终揭示电能生磁的奥秘。
3.学习目标确定 1. 通过探究活动，知道通电导线周围存在磁场，并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。 2.通过探究活动，知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。 3.通过右手螺旋定则的应用，会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。
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理解电流可以产生磁场，即电生磁现象。2掌握奥斯特实验的原理和操作方法。3了解通电螺线管的磁场分布和右手螺旋定则的应用。学科能力通过实验观察和探究，培养观察能力和归纳能力。通过小组讨论和合作，提高交流和合作能力。科学态度激发对电生磁现象的好奇心和探究欲望。培养科学探究的精神和团队合作意识。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
表演魔术：魔盒吸铁。 提问：盒中可能是什么？你猜想的依据是什么？ 断开开关，再用魔盒去接触铁屑。提问：魔盒为什么不能吸引铁屑了？ 将纸盒打开，揭秘魔术。 学生观看魔术表演。 思考讨论问题。 学生讨论、猜想魔盒不能吸引铁屑可能与电有关。 通过魔术表演，吸引学生注意力。由断电前后的不同现象引起学生思维冲突。最后揭秘魔术，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。
任务二：电流的磁效应
在历史上相当长的一段时间，人们认为电和磁是互不相关的，但是也有不少伟大的科学家试图建立联系。思考：通电直导线周围是否存在磁场？ 探究活动：实验探究电流的磁效应 介绍实验装置及基本过程：每组有一枚小磁针、一根直导线、一节干电池。将小磁针放在桌面上，待它静止后，将直导线平行在小磁针附近小磁针放置，通电。 问题：在电路连通的瞬间观察小磁针有什么变化。马上断开电源，看小磁针又有什么变化，改变直导线中电流的方向，再观察小磁针有什么变化。 教师点评，并就实验现象明显的小组进行展示。 学生思考、讨论。 学生分组配合开展实验，根据桌上的实验材料和步骤进行实验。 学生观察实验现象，根据问题记录实验结果。各小组积极回答问题。 学生观看展示小组的作品，并学习借鉴。 此环节经过学生亲身体验更有益知识的获得和内化，加深印象与理解。 通过亲自试验，观察现象并回答问题，锻炼了学生实验能力、总结归纳能力及解决问题的能力。
任务三：通电螺线管的磁场
探究活动：制作螺线管 1.介绍实验装置及基本制作过程：每组有一根直导线、一根圆棒，请同学们分组开始制作螺线管。 2.开展学生分组实验，并展示作品。 3.小组交流与合作：画出螺旋管中导线的缠绕图。 教师点评，并就有典型问题的作品进行现场改错。 探究活动：通电螺线管外部的磁场分布 1、对比奥斯特实验，从增强磁场的角度引出螺线管：奥斯特实验用的是一根导线，产生磁场使小磁针的偏转角度不是很大，怎么样才能增强磁场呢？ 从增强磁场设计简单、携带更方便多角度引出通电螺线管。 2、展示常见的螺线管。 3、提问：通电螺线管的磁场是什么样的？怎样将这种看不见、摸不着的东西变成一个展现在我们面前看得很清楚的东西呢？ 4、用大螺线管和铁屑进行演示实验：探究通电螺线管的磁场分布。引导学生观察通电螺线管周围铁屑的分布磁场。 5、引导同学们总结出实验结论。 6、提问：如何确定不同的螺线管的极性？ 学生根据桌上的实验材料，分组进行制作，并积极上台展示小组作品。 学生观看展示小组的作品，并学习借鉴。 学生了解奥斯特实验，并思考如何增强磁场，讨论、尝试回答问题。 学生观看常见的螺线管。 学生思考、讨论问题。 学生观看演示实验，并观察对比得出结论：通电螺线管周围磁场与条形磁铁相似。 学生讨论、得出：可以借助小磁针判定通电螺线管两端的极性。 通过分组实验，锻炼学生动手制作能力。更好地理解到不同螺线管缠绕方式的不同。 锻炼学生观察、对比分析能力，这样观察对比得出结论符合学生认知规律。 通过演示实验，引导学生思考、总结，自己得出相关实验结论。锻炼了总结归纳能力，同时也能启发学生的兴趣和思考。 学生通过观察螺线管并解决问题，培养了解决问题的能力。
任务四：安倍定则
演示一种缠绕方式的安培定则使用方法：右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。 学生认识安培定则，并尝试自己判断通电螺线管的N、S极。 引导学生得出正确方法，让学生体会经过努力获得成功的喜悦。同时简化要点，方便学生记忆掌握。
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2节 电生磁 一、奥斯特实验 电流周围存在着与电流方向有关的磁场；这种现象叫做电流的磁效应。 二、通电螺线管的磁场 （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 （2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 三、安培定则 用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
7.作业与拓展学习设计 1. .有关物理学史，下列说法正确的是（ B ） A.安培最先精确确定了电流通过导体时产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系 B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C.法拉第首先发现了通电导线周围存在磁场 D.马德堡半球实验历史上第一次精确测量了大气压的值 2.下列四幅图中，小磁针静止时指向正确的是（ A ） 3. .如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ B ） A.甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电 B.乙图中，将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了异种电荷 C.丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场 D.丁图中，将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、 直导线8根，电池8个，小磁针60个，圆棒8根，带夹子的导线16根。
9.教学反思与改进 突出探究通电螺线管的磁场是比较好的，注重演示实验的参与度与质量，让学生亲自参与并看到其中铁屑的分布是至关重要的。但实验用的磁针最好是大号的，一是便于全班学生看到，二是转动速度相对较慢，在观察过程中有利于思考。另外几个实验尽量让学生动手，因为该实验涉及的器材以前都用过，步骤也不复杂，能调动学生学习的积极性。
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