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【大单元整体教学】物理学教科版(2024)9年级上册
第7章 磁与电
课题 7.3.2 电磁铁(第二课时)
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节内容基于电流的磁效应、电磁铁等知识,聚焦电磁继电器的结构、原理与应用。其由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成,包含控制电路和工作电路,通过电磁铁磁性的有无控制工作电路的通断,实现 “一个回路控制另一个回路” 的间接控制。内容既深化了电磁学理论,又体现了知识在电力保护、生产自动化等实际场景的应用,是连接电磁理论与技术应用的关键载体。
2.学情分析 九年级学生已掌握电流的磁效应、电磁铁等基础,具备一定实验观察和逻辑分析能力,但对电磁继电器 “双回路控制” 的结构与原理易混淆,尤其是控制电路和工作电路的区分、触点变化的逻辑关系理解存在难度。同时,学生对其技术应用的认知较表面,需引导深入理解其在安全操作、自动化中的价值。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要: (二)运动和相互作用 2.4电和磁 2.4.2通过实验,认识磁场。知道地磁场。 课标分析: 依据义务教育物理课程标准,本节属于 “电与磁” 主题,要求学生 “通过实验,了解电磁继电器的结构和工作原理,认识其在实际生活中的应用”。同时,要培养学生的实验探究能力与技术分析能力,体会物理知识在保障操作安全、推动生产自动化等场景的应用价值,增强技术应用和安全操作意识,提升科学素养。 学习目标: 物理观念:掌握电磁继电器的结构组成、工作原理,明确控制电路与工作电路的区别及功能。 科学思维:能分析电磁继电器的工作过程,推理控制电路对工作电路的影响,提升逻辑分析能力。21世纪教育网独家资源 科学探究:通过实验或观察,培养组装、观察、归纳电磁继电器原理的探究能力。 科学态度与责任:认识电磁继电器的实际应用,体会科学与技术的联系,增强安全用电和技术应用意识。 重点: 电磁继电器的结构组成、工作原理,控制电路与工作电路的区分及工作过程分析。 难点: 电磁继电器工作原理的理解,特别是电磁铁吸合衔铁时触点变化对工作电路的控制逻辑。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解:考查电磁继电器结构、工作原理及控制电路与工作电路的区分阐述21世纪教育网独家资源 知识应用:通过分析汽车启动、电力系统保护等案例,运用原理解释实际应用的能力小组合作评价小组讨论:观察组装电磁继电器、设计控制电路时的参与度,对他人观点的倾听与尊重表现 合作任务:评估在实验电路连接、现象分析中的分工协作,成果及成员贡献实验评价实验操作:评价电磁继电器组装、电路连接的仪器使用规范,操作流程的正确性及实验态度 实验观察与分析:考查对电磁铁通断时衔铁、触点变化的现象记录,及对工作过程的分析推理能力应用实践评价装置改装:评估将电磁继电器改装成电铃的方案设计、原理分析能力 生活应用:考查对电磁继电器在安全操作、生产自动化领域应用的理解深度,及节能、安全意识的体现
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:激趣导入
展示大型吊车工作图片,提问:直接控制这么大的电流很危险,大家想想用什么方法能间接控制这些强电流? 引导学生结合“电磁铁能通过电流控制磁性”的旧知,思考解决方案。 学生观看视频,感知“强电流控制的危险性”。 学生分组讨论,结合电磁铁特性,提出“用电磁铁间接控制电路”的猜想。 学生分享猜想,表达思路。 联系生活实际,激发学习兴趣,避免抽象知识的枯燥性。 以问题驱动旧知迁移,培养“科学思维”中的推理能力,为“电磁继电器”的引入做铺垫。
任务二:认识电磁继电器
1.认识电磁继电器 讲解 “继电器” 定义:利用一个回路电流控制另一个回路通断的装置,同步展示电磁继电器实物和电路图。提问:从实物和图中,你能看到哪些与‘控制’相关的部件? 2.电磁继电器的构造 展示电磁继电器拆解图及其标注; 逐一讲解各部件功能,结合实物演示(如按压衔铁,展示动触点与静触点的接触或分离);提问:弹簧的弹性在电路控制中起什么关键作用? 3.电路分类 呈现电路图,提问:电磁继电器工作时,电路明显分为两部分,这两部分的电源、元件有什么不同? 填写:控制电路包括___、___、___;工作电路包括___、___、___。 2. 结合 “低压电源”“高压电源” 的标注,强调:为什么控制电路用低压,工作电路用高压? 4.电磁继电器的工作原理 播放“电磁继电器工作原理”视频。21世纪教育网独家资源 分步演示实验(①断开控制电路:观察电磁铁、衔铁、用电器状态;②闭合控制电路:再次观察),引导学生梳理“开关通断→电流→磁性→衔铁→触点→用电器”的逻辑链。 要求学生用“箭头”表示逻辑关系,写出原理流程。 5.作用及实质 总结电磁继电器的作用:利用低电压、弱电流电路的通断,间接控制高电压、强电流电路。 提问:电磁继电器的实质是什么?它和普通开关有什么区别? 举例:汽车启动时,钥匙控制的是哪个电路?为什么不直接用钥匙控启动机? 6.组装电磁继电器实验 分发实验材料(电磁继电器 1 个、小电机 1 个、电池 3 节、开关 1 个、导线若干),明确分组分工(1 人接控制电路,1 人接工作电路); 强调操作规范:控制电路用 2 节电池(低压),工作电路用1节电池+小电机,避免短路. 巡视指导,针对“触点接触不良”“电路接反” 等问题及时纠正。 7.形形色色的自动报警器 播放“直流电铃”“防汛报警器”“温度自动报警器” 原理视频并讲解。 提问:这些报警器的触发部件分别是什么?它们如何控制控制电路? 8.电磁继电器的广泛应用 展示图片:军舰、人造卫星中的电磁继电器,讲解:电磁继电器在电力系统保护、生产自动化、航天领域广泛应用,是电路控制的核心部件。 学生记录继电器定义,重点圈画“一个回路控制另一个回路”。 学生观察实物(触摸外壳、轻拨簧片)和电路图,指认可见部件(如电磁铁、衔铁、导线)。 学生分组交流:这些部件可能分别起什么作用? 学生认识构造示意图,及其部件名称。 学生观察教师演示,理解“衔铁运动→触点变化” 的对应关系。 学生思考并回答弹簧的作用,小组内补充完善部件功能描述。 学生对照电路图,自主填写两电路的组成。 学生讨论“低压控制高压”的原因,总结“避免直接接触高压,保证安全”的核心逻辑。 同桌互相检查电路组成填写情况,纠正错误。 学生观看视频,记录每一步的状态变化。 学生结合演示,完善原理流程,用文字或符号呈现。 学生分组展示流程,互相点评是否完整。 学生理解电磁继电器的作用和实质。 学生对比普通开关与电磁继电器的区别。 学生分析汽车启动案例,应用 “低压控高压” 的作用,验证对实质的理解。 21世纪教育网独家资源 学生按分工组装电路:控制电路、工作电路。 学生操作开关,观察并记录小电机状态变化。若电机不转,小组内排查问题。 学生完成实验记录表,总结“控制电路决定工作电路”的结论。 学生观看视频,理解一报警器的“触发→控制→工作”流程。 学生分组讨论,总结三种报警器的共性:都用传感器作为控制电路的开关,实现自动控制。 学生观看图片,感知电磁继电器的技术应用场景,理解电磁继电器安全(低压控高压)、自动(传感器触发)、可靠(结构稳定)的优势。 通过“定义+实物+电路图”多维呈现,帮助学生建立“电磁继电器”的初步认知。 鼓励观察与猜想,培养“科学探究”的观察能力,为后续“构造分析”做准备。 通过“拆解图 + 实物演示”突破“构造抽象”的难点,让学生直观理解“部件与功能”的对应关系。 聚焦关键部件,强化“物理观念” 中的结构认知。 通过“填空+讨论”明确双回路的分工,突破“电路混淆”的难点; 结合“低压→安全”的逻辑,初步渗透“科学态度与责任”中的安全用电意识。 视频+实验结合,将“动态原理”可视化,帮助学生理解“因果逻辑链”,培养“科学思维”的推理能力; 自主梳理流程,落实“科学探究”的归纳能力。 通过“总结+对比+案例”,让学生从“原理”上升到“作用与实质”的深度认知. 结合汽车启动等生活案例,强化“知识应用”能力,落实“物理观念”的实用性。 动手操作是“科学探究”的核心,通过组装实验让学生直观验证原理,突破“理论抽象”的难点。 分工与问题排查,培养合作能力和应变能力,落实“科学探究”素养。 视频展示自动报警器,让学生体会“电磁继电器的应用价值”,落实“科学态度与责任”中的技术意识; 分析触发部件,培养“科学思维”的分类与归纳能力,理解“传感器→控制电路→工作电路”的自动逻辑。 拓展应用领域,让学生体会物理知识对技术发展的推动作用,增强科学态度与责任。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 (1)特色学习资源:教材提供了电磁继电器结构示意图、实物图、电铃改装示意图,还有组装电磁继电器的课堂活动和家庭实验资源。这些资源从图示到实物、从课堂到课外,形成了理论 - 实践 - 拓展的资源链;同时结合汽车启动、电力保护等生活案例,可帮助学生感受知识的实用价值,实现从知识到应用的认知进阶。21世纪教育网独家资源 (2)技术手段应用:可利用多媒体动画分解电磁继电器结构,直观展示各部件作用;借助 PhET 等仿真软件模拟其工作过程,动态呈现控制电路通断时电磁铁、衔铁、触点的变化;通过实物投影展示学生实验过程,便于全班观察交流,突破原理理解的难点。
8.教学反思与改进 本节教学中,需关注学生对“双回路 的理解,可通过分步实验(先控控制电路,再连工作电路)和小组讨论强化认知。若实物实验资源不足,可结合虚拟仿真补充。后续应增加更多电磁继电器应用的拓展素材,进一步引导学生体会科学与技术的融合,同时反思实验环节的时间分配,确保学生有充足时间动手操作与思考,提升核心素养的达成度。