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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3节 电磁铁 电磁继电器
第3节 电磁铁 电磁继电器
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节是前面电磁知识的延续。电磁铁在生产、生活中的应用非常广泛，最直接的应用是电磁起重机。电磁铁还是电磁继电器、电铃和自动控制电路中的重要部件。 本节内容由“电磁铁”“电磁铁的磁性”和“电磁继电器”三部分组成。本节教学的重点是“电磁铁的磁性”。突出教学重点的关键是做好“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，引导学生参与实验、分析现象，体验科学探究的方法。 本节教学的难点是电磁继电器的工作原理及其应用。教学时可在介绍电磁继电器的结构后结合实际应用剖析电磁继电器的工作原理，以突破教学难点。
2.学习者分析 九年级学生通过一个多学期的物理学习，已经有了一定的自学思考和实验探究的能力。为了提高学生学习的兴趣，建议通过引导他们看书、浏览课件、动手实验、上网进行自主探究等学习方式完成本节内容。
3.学习目标确定 1.通过观察与分析，描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。 2.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.通过动手制作电磁铁，培养实践能力和科学探究能力。
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了解电磁铁的基本原理和性质。2熟悉电磁继电器的结构、工作原理及其在电路中的应用。学科能力通过动手制作电磁铁，培养实践能力和科学探究能力。通过小组合作分析电磁继电器的工作原理，提升协作和交流能力。科学态度激发对电磁现象的兴趣和好奇心；培养勇于探索、敢于创新的科学精神。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
展示一些电磁铁和电磁继电器的应用实例，如扬声器、电动机等。引导学生思考这些现象背后的原理。 提问：为什么电磁铁能吸引铁屑？、电磁继电器在电路中起到什么作用？ 学生观察扬声器、电动机等。 学生思考、讨论，并尝试回答问题。 通过展示生活中的应用实例，引导学生思考，从而引入本课的主题。 通过提问激发学生的学习兴趣和好奇心。
任务二：电磁铁
条形磁体、蹄形磁铁周围有磁场，能够吸引铁钉、曲别针、钢针等铁磁性材料制作的物体，这些磁体是永久磁体。 演示把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。 提问：电磁铁有哪些特点呢？ 电磁铁的应用： 在生活中应用广泛。你知道哪些电磁铁在生产生活中的应用？ 磁悬浮列车：磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500km以上。2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。 学生聆听。 学生观察实验。 学生思考、讨论，并总结：（1）带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 （2）有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。 学生思考回答自己知道的电磁铁的应用。 学生了解磁悬浮列车。 先通过永久磁体和电磁铁的区别引导学生理解电磁铁的概念，再引导学生总结总结出电磁铁的特点。培养学生观察能力、分析能力和总结归纳的能力。 物理就在我们身边，激发学生学习物理的兴趣。 通过磁悬浮列车的展示和讲解，渗透爱国主义教育，激发学生探求欲望。
任务三：电磁铁的磁性
提问：电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 那我们怎样来判断电磁铁的磁性强弱呢？ 引导学生设计实验，画出电路图。 演示实验，引导学生观察、分析总结。 设计1： 设计2： 学生根据已有知识进行猜测：磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。 可以通过电磁铁吸引大头针的个数判断。 学生根据控制变量法的思想设计实验步骤，并画出实验电路图。 学生观察实验，并总结：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。 学生观察实验，并总结：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。 培养学生知识迁移能力和进行有效猜想的能力。 培养学生知识迁移能力。 培养学生应用控制变量思想设计实验的能力。 培养学生分析实验现象、总结归纳能力。 培养学生分析实验现象、总结归纳能力。
任务四：电磁继电器
展示大型吊车，它们的电流可达几十、上百安。在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？ 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 展示常用电磁继电器的结构和电路： 1）电磁铁通电时产生磁性，吸衔铁。2）衔铁带动动触点上下运动。3）弹簧电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁。4）触电相当于被控制电路的开关。 电磁继电器的工作原理： 提问：电磁继电器的作用和实质是什么？ 学生观察，思考，讨论。 学生理解电磁继电器的概念。 学生观察电磁继电器的结构和电路，聆听电磁继电器工作原理。 学生讨论，总结出电磁继电器的作用：用控制低电压弱电流电路的通断来间接控制高电压强电流电路的通断。 通过问题激发学生学习兴趣。 通过问题引导思考，顺势给学生植入电磁继电器的概念。 通过展示常用电磁继电器的结构和电路图，让学生直观感受电磁继电器的内部工作构造，理解其工作原理。培养学生的观察能力和分析能力。 培养学生的分析、总结归纳能力。
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3节 电磁铁 电磁继电器 一、电磁铁 1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。 二、电磁铁的磁性 结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。 结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。 三、电磁继电器 1．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2．电磁继电器的构造。 3．电磁继电器的工作原理。
7.作业与拓展学习设计 1.下列说法中，正确的是（ D ） A.互相摩擦的两个物体起电后带同种电荷 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比 C.磁场及周围的磁感线都是客观存在的 D.电磁铁是电流磁感应的应用 2.如图是一种水位自动报警器的原理图，下列说法正确的是（ AC ） A.使电磁铁对衔铁的吸引力变大，可以适当增大电源A的电压 B.使电磁铁对衔铁的吸引力变大，可以适当减少电磁铁的线圈匝数 C.当水位升高到金属块A处时，红灯亮，绿灯灭 D.当水位升高到金属块A处时，红灯灭，绿灯亮 3..如图所示电路，电磁铁的端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ B ） A.向右移动滑片，电磁铁的磁性将减弱 B.闭合开关后，小磁针将保持水平 C.电磁铁的磁场是人们想象出来的 D.拿掉小磁针，这点的磁场就不存在了
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、 电磁铁实验装置、电池、导线。电磁继电器实验装置、电源、开关、灯泡等。
9.教学反思与改进 本节学习的是电磁铁，要注意对之前知识的复习，注意循序渐进和层层深入。注意重点知识的灌输，本节重点是理解电磁铁磁性强弱的影响因素，知道电磁继电器的工作原理和应用。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。
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