資源簡介

第十七章從指南針到磁浮列車單元作業設計
單元基本情況
(一) 單元 信息 基本信息 學 科 年 級 學期 教材版 本 單元名稱
物 理 九 年 級 第一學期 滬科版 從指南針到磁浮列車
單元 組織方式 √ 自然單元 重組單元
課時信息 序 號 課時名稱 對應教材內容
1 磁是什么 第十七章第一節
2 電流的磁場 第十七章第二節
3 科學探究：電動機為什么會 轉動 第十七章第三節
(二) 單元 分析 ( 一) 課標要求 本章內容在《義務教育物理課程標準 (2011 年版)》 中屬于“運動和 相互作用”這一主題。教學時應注意聯系學生的生活實際，采用多樣化的 教學方式， 發揮實驗在物理教學中的重要作用，讓學生經歷對知識的探 究過程，發展學生探究問題和解決問題的能力，培養學生的科學態度和科 學精神。 具體內容要求如下： 通過實驗，認識磁場。知道電磁場。 通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方 向。 了解電磁鐵在生產生活中的應用。 通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與那 些因素有關。
活動建議： 利用磁體和縫衣針指南針，驗證同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。 查閱資料，了解我國磁懸浮列車的發展狀況，討論電磁技術在其中的應 用。 (二) 教材分析 1.知識框架 2. 內容內在邏輯分析 本單元隸屬于新課程標準中第二個一級主題“運動與相互作用”下的第 四個二級主題“電與磁”，包含三個三級主題。涉及到的知識主要有磁體(磁 極、磁化)、磁場、磁場的方向、磁感線、電流的磁場、磁場對電流的作用等。 本章共有三節：第一節“磁是什么”主要講述磁場的性質，如何用磁感線描 述磁場；第二節“電流的磁場”主要了解電和磁的聯系、掌握電流的磁效應、 懂得電磁鐵的原理；第三節“科學探究： 電動機為什么會轉動”主要講述電 動機的工作原理。 (三) 學情分析 初中學生對于“電與磁”，既熟悉又陌生。雖然在平時的生 活、生產中經常談到電磁現象，但這時的知識只是關于電磁的“前概念”和經 驗性認識。其中有一些是基本正確的，也存在不少不合理的觀念。因此學生學
習熱情高、好奇心強。通過聯想與結構，方便開展較為專業的知識學習。
(三)單元學習與作業目標
課時內容 課時學習與作業目標 學習能力水平
第 1 課時 磁是什么 1.通過生活感知，了解磁體具有吸鐵性和指向性。 A1 觀察記憶
2.通過自主學習，形成磁極是磁體上磁性最強部分物理觀念。 A2 概括論證
3 通過學習建立磁感線模型，能在熟悉的問題情境中應用該模型。 C2 遷移與質疑
4.通過生活感知物質的磁性和磁化現象，認識磁極間相互作用規律。 B1 分析解釋
第 2 課時 電流的磁 場 5.通過生活感知，認識電流的周圍存在磁場。 B1 分析解釋
6.通過自主學習了解通電螺線管外部磁場的特點，學會使用右手螺 旋定則判斷通電螺線管的磁極。 C3 建構新模型
7.通過自主學習認識電磁鐵，了解電磁鐵的優點。 A1 觀察記憶
8.通過實驗探究了解電磁繼電器的工作原理 B2 推論預測
第 3 課時 科 學 探 究： 電動 機為什么 會轉動 9.通過自主學習了解通電導線在磁場中受力的條件。 C1 直覺聯想
10.通過學習判斷通電線框在磁場中轉動的方向及轉動速度的情況。 B3 綜合應用
11.通過自主學習認識直流電動機，了解電動機構造換向和器作用。 A3 關聯整合
12.通過自主學習知道電動機怎樣轉動，理解電動機的工作原理。 B3 綜合應用
(四) 單元作業設計思路
(
作
業 實 施 分 析 優
) (
確定作業形
式
明確作業屬
性
) (
解
析教材
) (
分析學
情
) (
形成作業資源
規劃作業內容
) (
梳
理單元
內容目標
) (
研
讀課標
) (
目
標制定
單元作
業
)本單元的作業設計充分遵循“減負增效”、“提趣解惑”，凸顯出“重知識整合”、“重知識應 用”、“重知識建構”、“重品質培養”的特點，促進學生在探究興趣濃厚的狀態下達到最佳學習效 果，在這樣的理念下，按照以下的流程圖進行單元作業設計： (
作業設計
特征：
)重情境：習題場景化、生活化、可視化和趣味化，從而激發學生學習興趣。重實踐：使學生體 會物理來自生活，學好物理，就能更好的應用到生活中。 重方法：通過一題多問，引領學生進行解題方法策略總結， 能把方法應用到同一類型題中。 重思維：物理學不只是圖表和數據，它能帶給你很多更珍貴的東西，理性的思維方式、人生的 哲學和人生的道路。可利用物理思維中的模型建構等思維方式學習物理知識。 作業分層：在一個大的試題情境下，設置多層問題，逐層遞進，學生完成難度逐漸增加的必做 題和選做題，滿足不同學生的學習需求。 書面實踐作業相結合：作業形式多樣，不僅有書面作業，還有小制作，小報告；作業設計注 重與事實 結合，關注社會熱點問題，引導學生體會物理來源于生活，又應用于生活。培養學 生 關注社會，熱愛科學，有將科學知識服務于社會的意識。
(五) 課時作業 第一課時 磁是什么
(一) 課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 5 分鐘
具體 內容 題目 跟自己的同桌來一場“找掉落在沙堆里的大頭針”比賽，利用桌面上 的器材，比一比誰能在最短時間找到大頭針？ 說明自己的成功密碼。
答案 答案合理即可
作業評價 1、小組成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度； 優秀 □良好 □合格
3、學生語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題創設真實的問題情境，通過活動，引發學生深入思考“磁是什 么”，可以了解學生對于“磁”的一些前概念。
作業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 √ 原創
(二) 課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具 體 內容 題目 觀察以下各圖，思考討論下面的問題： (1) 磁體各部分的磁性強弱一樣嗎？ (2) 做一做：用手推動靜止在支架上的小磁針，觀察它轉動后再次靜 止時發生了什么現象？在不同的地方多次實驗。
答案 磁體各部分的磁性強弱不一樣，磁性最強的部分叫磁極。可通過吸引 的大頭針的數量來體現磁性強弱。小磁針靜止時總是一端指南，另一 端指北。即磁體具有指向性。
作業評價 樂于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 優秀 □良好 □合格
能獨立思考，對相關磁現象提出自己的 見解； 優秀 □良好 □合格
通過對磁現象分析，歸納出磁的概念。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過生活中常見的磁現象，認識磁體，磁極。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 √ 改編 原創
題目編號 003 作業性質 實踐作業 完成時長 3 分鐘
具 體 內容 題目 做一做：(1) 將同名磁極相互靠近 (2) 將異名磁極相互靠近 說出你進行以上活動時的觀察到的現象？ 多次實驗的結果說明了 什么？
答案 磁極間相互作用的規律 ：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
作業評價 能積極參與，通過親自實踐收集信息； 優秀 □良好 □合格
能分析、處理信息，得出結論； 優秀 □良好 □合格
能書面或口頭表述自己的觀點。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過自己實踐，總結磁體的性質：磁體具有磁性、指向性。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 √ 原創
作業編號 004 作業性質 實踐作業 完成時長 3 分鐘
具 體 內容 題目
觀察上面 4 個圖，了解常見磁體周圍的磁場分布。
答案 通過觀察鐵屑的分布，了解常見磁體周圍的磁場分布。
作業評價 能積極參與，通過親自實踐收集信息 優 秀 良好 合格
能分析、處理信息，得出結論； 優 秀 √良好 合格
能書面或口頭表述自己的觀點。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過自己親自感受力，認識力的作用是相互的。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 √ 原創
(三) 課后作業 (A 組)
題量 4 題 完成時間 6 分鐘
題目 (
的
)1.磁體吸引能力最強的兩個部位叫作 。能夠自由轉動的磁體，靜止時 指南的那個磁極叫作 極或 極，指北的那個磁極叫作 極或 極。 磁極間相互作用的規律是： ， 。 2.地球周圍存在地磁場，地磁的南極在地理的 極附近，地磁的北極在地 理的 極附近，世界上最早記述這一現象的人是我國 。 3.如圖所示的四個實驗，根據實驗現象不能確定該鐵棒具有磁性的是( )。
A B
C D A ．將懸掛的鐵棒多次轉動，靜止時總是南北指向 B ．將鐵棒一端靠近小磁針，相互吸引 C ．將鐵棒一端靠近大頭針，大頭針被吸引 D ． 自左向右移動鐵棒，彈簧測力計的示數先變小后變大 4. (雙選) 下列幾種物質不能被磁化的是 ( )。 A ．鉛筆芯 B ．鑄鐵 C ．銅棒 D ．鎳片
答案： 1 ．磁極； 南； S； 北 ； N； 同名磁極相互排斥；異名磁極相互吸引； 2 ．北 ； 南 ； (宋代學者) 沈括 3.B 4.AC
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能從物理學視角觀察周圍事物、解釋有 關現象和解決簡單的實際問題； 優秀 良好 □合格
初步形成相互作用的概念。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 4 道基礎題，鞏固基礎知識，加深對磁的相關概念理解。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(三) 課后作業 (B 組)
題量 4 題 完成時間 8 分鐘
題目 1. (雙選) 下列關于磁場和磁感線的說法中正確的 ( )。 A.磁場看不見摸不著，但是可以借助小磁針感知它的存在 B.磁感線是磁體周圍空間實際存在的曲線 C.磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針 N 極決定的 D.地磁場的磁感線是從地球南極附近發出回到北極附近的 2.如圖所示，地球是一個大磁體,類似條形磁鐵,請在圖中標出地磁場的 N、S 極和靜止小磁針的 N、S 極,并用箭頭標出 P 點的地磁場方向。 3. 圖中的兩個圖分別畫出了兩個磁極間的磁感線。請在圖中標出磁極的名稱， 并畫出位于圖中A 點和 B 點的小磁針靜止時北極所指的方向。 4.有外形相同的兩根鋼條 M、N，按圖甲、圖乙兩種方式接觸時，它 們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是 ( ) A．M 有磁性、N 有磁性 B．M 無磁性、N 有磁性 C．M 有磁性、N 無磁性 D．M 無磁性、N 無磁性
答案 1.AD 2. 3. 4 A
作業評價 能從物理學視角觀察周圍事物、解釋有 關現象和解決簡單的實際問題； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決 簡單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 4 道題，考查學生運用物理知識解釋生活中的現象以及解決實際問 題的能力，學以致用。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(四) 實踐作業------制作：一個“小小指南針” 。(選做)
材料 兩根縫衣針、一個按扣、一只大頭針和一塊橡皮。
觀察分析 用橡皮和大頭針制作指南針的底座；使縫衣針磁化后，穿過按扣的兩個孔，放 在底座的針尖上，這就是一個小指南針，如圖所示。
作業評價 能獨立按步驟完成制作； 優秀 良好 □合格
能仔細觀察實驗現象，并準確記錄； 優秀 良好 □合格
基于實驗現象，能進行簡單分析。 優秀 良好 □合格
作 業 分 析 及 設計意圖 這是一個制作類作業。通過小制作，提高學生學習物理的興趣， 激發學習欲望；同時，通過自己制作小小指南針，更加深入的理解 磁現象及其應用。
第二課時 電流的磁場
(一) 課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 3 分鐘
具體 內容 題目 觀看視頻，說說電磁起重機與常見起重機有何不同，是如何做到 “抓放自如，輕重自選”的？
答案 答案合理即可
作業評價 1、小組成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度； 優秀 □良好 □合格
3、學生語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題通過觀察并結合所學知識猜想電與磁之間的聯系，是科學探究 的初步。
作業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 √ 原創
(二) 課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具 體 內容 題目 觀察以下各圖，思考討論下面的問題： (1) 比較圖甲和乙，你發現了：________________________； (2) 比較圖甲和丙，你發現了：________________________； ( 3 ) 以 上 規 律 最 早 是 由 丹 麥 科 學 家 ________ 發 現 的 ， 即 。 _______________________________________
答案 (1) 通電直導體周圍存在著磁場；(2) 通電直導體周圍的磁場方 向與電流的方向有關；(3) 通電直導體周圍存在著磁場。
作業評價 善于觀察，發現實驗中的相同點和不同 點； 優秀 □良好 □合格
能獨立思考，根據小磁針的偏轉發現電 流周圍有磁場； 優秀 □良好 □合格
通過實驗分析，歸納電流的磁效應現象。 并能夠用嚴謹的語言描述物理概念。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過演示實驗，培養學生觀察能力、歸納能力，認識電流的磁效 應現
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 √ 改編 原創
題目編號 003 作業性質 實踐作業 完成時長 3 分鐘
具 體 內容 題目 做一做：(1) 將繞制好的線圈接入電路中，觀察通電螺線管周圍 的鐵屑分布情況，說說與哪種磁體周圍的鐵屑分布情況相似。 (2) 改變螺線管中的電流方向，觀察周圍的小磁針靜止時 的指向是否相同。說明了什么？ 議一議：(3) 通電螺線管周圍的磁場有何特點，如何用磁感線進 行描述？
答案 (1) 通電螺線管周圍的鐵屑分布情況與條形磁體周圍的鐵屑分布 情況相似；(2) 通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中的電流方 向有關；(3) 通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。(合 理即可)
作業評價 能積極參與，通過親自實踐收集信息； 優秀 □良好 □合格
能分析、處理信息，得出結論； 優秀 □良好 □合格
能書面或口頭表述自己的觀點。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過小組合作，總結通電螺線管周圍的磁場特征。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 √ 原創
作業編號 004 作業性質 實踐作業 完成時長 4 分鐘
具 體 題目 (1) 如圖甲所示，根據小磁針靜止時的指向畫出通電螺線管的 磁感線分布情況，并標出通電螺線管的 N、S 極。(2) 圖乙是判斷 通電螺線管的磁場方向的方法——右手螺旋定則。請你來試一試， 并說一說如何試用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁極。
內容 圖甲 圖乙
答案 (1) (2) 用右手握住螺線管，讓四指彎曲方向 與螺線管上的電流方向一致，則大拇指所指的那端即為通電螺線 管的 N 極。
作業評價 能積極參與，通過親自實踐收集信息 優 秀 良好 合格
能分析、處理信息，得出結論； 優 秀 良好 合格
能書面或口頭表述自己的觀點。 優秀 良好 合格
設計意圖 通過畫磁感線深刻理解通電螺線管周圍的磁場特征，通過集體體 驗，學會使用右手螺旋定則判斷通電螺線管的磁場方向。
作 業 分析 難 度 □ 較易 √中等 □較難
來 源 □引用 改編 √ 原創
(三) 課后作業 (A 組)
題量 4 題 完成時間 6 分鐘
題目 1. 如圖所示，在靜止的小磁針的上方拉一根與磁針平行的導線，給導線通 電，小磁針________ (選填“會”或者“不會”) 發生偏轉。這就是________ 實驗，其中小磁針的作用是_________________。 2 、通電螺線管周圍存在著___________ 。它周圍的磁感線和_________ 的 磁感線相似。通電螺線管兩端的磁極性質跟______________有關。 3. 下圖中能正確反映出螺線管極性與電流方向關系的是 ( )
4. .在探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”實驗中．根據圖示現象回答
下列問題：
( 1)觀察圖甲中 A 與 B 兩個電磁鐵可知：當通過線圈的電流相同、有 無鐵芯相同時，電磁鐵線圈的匝數越多，它的磁性就越__________。 (2)觀察圖乙與圖丙可知：當線圈的匝數相同，有無鐵芯相同時，通過線 圈的電流越_______，電磁鐵的磁性就越強。 (3)結論：影響電磁鐵磁性強弱的因素有 、 、
答案： 1.會；奧斯特；檢驗通電導體周圍是否有磁場；2.磁場；條形磁體；螺線管 上的電流方向 3.B 4. (1) 強 ；(2) 大；(3) 線圈的匝數；通過線圈的電 流；有無鐵芯
作業評價 能了解一定的物理學史，認識物理學習與 社會發展的聯系； 優秀 良好 □合格
答案 1.D；2. 減小；N 極在電磁鐵的下端；3.C
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決簡 單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 3 道題，考查學生運用電流的磁現象來解釋生活中的現象以及解決 實際問題的能力，學以致用。
作 業 分 析 難度 較 易 √ 中 等 √ 較 難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(三) 課后作業 (B 組)
題量 3 題 完成時間 8 分鐘
題目 1.如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關 S 后，下列判斷正確的是 ( ) A ．通電螺線管的左端為 N 極 B ．小磁針一直保持靜止 C ．小磁針的 S 極向右轉動 D ．通電螺線管外 A 點的磁場方向向左 2. 如圖所示，在電磁鐵的上方有一根條形磁鐵懸掛在彈簧測力計下，當開關 S 閉合時，滑片 P 向右移，彈簧測力計示數________ (選填“增大”、“減小 或“不變”)。請在圖中標出電磁鐵的 N 極。
第 2 題圖 第 3 題圖
3. 如圖所示的自動控制電路中，當開關 S 閉合時，工作電路的情況是 ( A. 燈亮，電動機轉，電鈴響 B. 燈亮，電動機轉，電鈴不響 C. 燈不亮，電動機不轉，電鈴響 D. 燈亮，電動機不轉，電鈴響
(
決
)
答案 1.D；2. 減小；N 極在電磁鐵的下端；3.C
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決 簡單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 3 道題，考查學生運用電流的磁現象來解釋生活中的現象以及解 實際問題的能力，學以致用。
作 業 分析 難度 較 易 √ 中 等 √ 較 難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(四) 實踐作業------制作：一個“迷你電磁起重機” 。(選做)
材料 電池組 (含電池)、 導線、 銅線一卷 一枚大鐵釘 若干小鐵釘
觀察分析 (1) 將銅線沿同一方向密繞在大鐵釘上，制成電磁鐵，如圖 a 所示； (2) 將電磁鐵兩端的導線接入電路中，如圖b 所示。閉合開關，看看它能吸
(
圖
)引多少小鐵釘。 a 圖 b
作業評價 能獨立按步驟完成制作； 優秀 良好 □合格
能仔細觀察實驗現象，并準確記錄； 優秀 良好 □合格
基于實驗現象，能進行簡單分析。 優秀 良好 □合格
作 業 分 析 及 設計意圖 這是一個制作類作業。通過小制作，提高學生學習物理的興趣， 激發學習欲望； 同時，通過自己制作迷你電磁起重機，更加深刻 地認識到電與磁的緊密聯系。
第三課時 科學探究：電動機為什么會轉動
(一) 課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 5 分鐘
具體 內容 題目 我們教室的電風扇通電后就轉動，你們想了解它的內部結構嗎，知 道能夠使其轉動的關鍵組成部分是什么嗎？ 請一位同學幫忙把老 師帶來的電風扇拆解開來給大家觀察一下，并說說有何發現？
答案 答案合理即可
作業評價 1、全班成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度及好奇 心； 優秀 □良好 □合格
3、學生動手能力、語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題從生活真實情境提出問題，學生可感受物理與生活的練習。通 過活動，引發學生深入思考“風扇為什么會轉動”，激發求知欲， 積極了解電動機。
作業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 √ 原創
(二) 課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具 體 內容 題目 觀察以下各圖，思考討論下面的問題： (3) 圖甲是電動機的內部結構，主要由哪些部件組成，各起什么 作用？ (4) 圖乙是直流電動機的示意圖，結合圖甲的模型圖，認識圖乙 中 1~7 各部分結構的名稱？
答案 直流電動機的主要組成部分是轉子 (線圈即圖乙中 7)、定子 (磁 體即圖乙中 5、6)、電刷 (即圖乙中 3、4) 和換向器 (即圖乙中 1、 2) 。換向器作用是線圈轉過平衡位置時改變線圈中電流的方向。
作業評價 具有探究科學的好奇心，善于發現、細 心觀察； 優秀 □良好 □合格
樂于思考，具有一定的歸納和總結能力， 把理論和實際較好的聯系； 優秀 □良好 □合格
通過觀察模型和示意圖，認識電動機結構。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過實物展示和模型對比了解電動機的內部結構，進一步感受物理 知識在我們生活應用的內在科學道理。
作 業 分析 難度 √ 較易 □中等 □較難
來源 □引用 √ 改編 原創
題目編號 003 作業性質 實踐作業 完成時長 3 分鐘
具 體 內容 題目 做一做：如圖鏈接好電路， (1) 只閉合開關和斷開開關； (2) 只將磁體的 N、S 極對調，再閉合開關； (3) 只將電源正、負極處接線對調，再閉合開關； (4) 若閉合開關后導體仍不動，可以有什么措施可以讓導體動起來 呢？ (可以選擇桌面的提供的器材： 電源和蹄形磁鐵) 說出你進行以上活動時的觀察到的現象？多次實驗的結果說明了什 么？
答案 通電導體在磁場中收到力的作用；受力方向與磁場方向和導體中電 流方向有關；受力大小與磁場的強弱和導體中電流大小有關。
作業評價 能積極參與，通過親自實踐收集信息； 優秀 □良好 □合格
能分析、處理信息，得出結論； 優秀 □良好 □合格
能書面或口頭表述自己的觀點。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過親身實踐，探究電動機轉動的原理：通電導體在磁場中受力， 受力方向與磁場方向和電流方向有關，磁場越強、導體中電流越大， 導體受到的力越大。
作 業 分析 難度 □較易 √中等 □較難
來源 □引用 改編 √ 原創
作業編號 004 作業性質 實踐作業 完成時長 3 分鐘
觀察下圖，分析線圈在磁場中處于不同位置的受力情況，思考電動
具 體 內容 題目 機能夠持續轉動下去的秘密？轉動過程中的能量轉化是怎樣的呢？
答案 通過觀察分析，發現每當線圈轉過平衡位置時，線圈中電流方向改 變，線圈兩邊的受力方向改變，可以持續轉動下去。 電動機工作過程把電能轉化為機械能。
作業評價 能積極參與，學以致用，拓展延伸 優 秀 良好 合格
能分析、處理信息，了解電動機持續轉 動的原因； 優 秀 良好 合格
能書面或口頭表述自己的觀點 優 秀 良好 合格
設計意圖 考察學生對通電導體在磁場中受力及受力方向的影響因素的理解及 應用，鍛煉學生學以致用的習慣，促進科學思維的發展。
作 業 分析 難度 □較易 √中等 □較難
來源 □引用 改編 √ 原創
(三) 課后作業 (A 組)
題量 4 題 完成時間 6 分鐘
題目 1.如圖所示是小華同學“探究磁場對電流的作用”的實驗裝置，AB 是一根金屬 棒，通過導線接在電路中，閉合開關后，金屬棒沒有運動(儀器、電路都完好)， 要使金屬棒運動起來，下列措施可行的是_____________; 調整之后發現金屬棒 向左運動，要想讓金屬棒 AB 向右運動，下列措施可行的是_____________。 A. 將蹄形磁體的 N 、S 極對調 B. 換用磁性強一些的蹄形磁體 C. 換用電壓大一些的直流電源 D. 將滑動變阻器的滑片向右移動 E. 把電源正負極對調后接入電路 F. 將蹄形磁體的 N 、S 極對調，同時把電源正負極對調后接入電路 2. (多選) 如圖所示為實驗室電流表的內部結構圖，處在磁場中的線圈有電 流通過時，線圈會帶動指針一起偏轉．線圈中的電流越 大，指針偏轉角度越大，關于該現象，下列說法不正確 的是 ( ) A. 電動機的原理與該表的工作原理相同 B ．該表指針會反偏，表示線圈受力方向與
電流方向有關 C. 該裝置中沒有磁體，通電后指針依然能偏轉 D ．線圈中有電流通過時，把機械能轉化為電能 3.如圖所示，使線圈位于兩磁極間，通電后，圖甲中ab 段導線受磁場力的方 向垂直ab 向上，請用帶箭頭的線段在圖甲中標示出 cd段導線所受磁場力的方 向。當線圈轉至圖乙所示位置，請用帶箭頭的線段標示出 ab 段和cd段導線所
受磁場力的方向 4.研究電動機的工作過程。 (1)電動機的工作原理是磁場對_______有力的作用。如圖甲所示,線圈左右兩 邊框 ab 和 cd 的受力方向相反,其原因是__________ 。線圈從圖示位置再轉動 __________度后線圈將恰好到達平衡位置,并最終停在該位置。 (2)圖乙中的線圈可以持續轉動,是因為它加裝了__________,該裝置能在線圈 __________ (選填“剛轉到”“即將轉到”或“剛轉過”)平衡位置時, 自動改變線圈中 的__________方向。
答案： 3 ．BC； A E； 2. CD； 3. 4. (1) 通電導體； 通過兩邊框 ab 和 cd 的電流方向相反； 90 度； (2) 換向器； 剛轉過； 電流；
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
(初中物理)
能鞏固提升，學以致用，解決簡單的實 際問題； 優秀 良好 □合格
進一步初步感知電與磁的緊密聯系 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 4 道基礎題，鞏固基礎知識，加深對電動機原理及工作過程的理解。
作 業 分析 難度 √ 較易 √中等 □較難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(三) 課后作業 (B 組)
題量 3 題 完成時間 8 分鐘
題目 1. 如圖所示為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖,下列分析正確的是 ( ) A. 這兩個時刻導線ab 中的電流方向不同,導線 ab 受到的磁場力方向相同 B. 甲、乙這兩個時刻都是平衡位置，每當線圈轉過此位置時，換向器可自動 改變線圈的中電流方向 C. 當線圈在磁場內轉動，每轉動一周，換向器改變兩次線圈中電流方向 D.如果電動機持續轉動,則電動機內、外流的都是直流電，所以沒有換向器， 直流電動機也可以工作 2. 放在磁場中的通電導體，說法正確的是 ( ) A ．一定受到磁場的作用力 B ．只有當通電導線與磁場方向垂直時，通電導線才受磁場力的作用 C ．若受到磁場的作用力，通電導體與磁感線方向可能相同 D ．若受到磁場的作用力，通電導體與磁感線方向的夾角不為零 3. 下圖是與電動機有關的四幅圖，請問：
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(1)甲圖中，通電后導線 ab 從靜止變為運動的原理是：______________ 。 __________ (2)發現甲裝置的原理后，我們會將導線 ab 改為線圈狀，這樣可以變左右運 動為轉動；同時我們還會增加線圈匝數(如圖乙) ，這樣做是為了_________ ________；在乙、丙、丁三幅圖中，通電后線圈能持續轉動的有：_________。 (3)在甲、乙、丙、丁四幅圖中，圖________與我們生活中使用電動機的結構 圖最相似。
答案 1. C 2. D 3.(1)通電導線在磁場中受到力的作用； (2)增大線圈受力；丙和 丁；(3)丁
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能靈活運用已學知識，鞏固遷移，解決簡 單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 3 道題，考查學生運用物理知識解釋生活中的現象以及解決 實際問題的能力，學以致用，鞏固升華。
作 業 分析 難度 較 易 √ 中 等 √ 較 難
來源 √ 引 用 √ 改 編 原 創
(四) 實踐作業------制作：一個“簡易電動機” 。(選做)
材料 一端銅芯電纜、一節干電池、一塊磁體、一塊木板、一卷膠布和兩根縫衣針。
觀察分析 把電池和縫衣針用膠布捆在一起在固定到木板上；把銅芯電纜繞制 成長方形線圈，留出兩端剝去絕緣皮，打磨掉銅芯上的保護膜，其 中一端只打磨掉半圈；把線圈兩端穿過針眼；再把磁鐵放在靠近線 圈的位置，一個簡單的電動機就做好了。
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作業評價 能獨立按步驟完成制作； 優秀 良好 □合格
能仔細觀察實驗現象，并準確記錄； 優秀 良好 □合格
基于實驗現象，能進行簡單分析。 優秀 良好 □合格
作業分析及設 計意圖 這是一個制作類作業。通過小制作，提高學生學習物理的興趣， 激發學習欲望；同時，通過自己制作簡易電動機，更加深入的理解 通電導體在磁場中受力以及換向器在直流電動機能夠持續轉動過 程中的作用。
六、單元質量檢測作業
(一) 單元質量檢測作業內容
檢測內容 從指南針到磁浮 列車 題量 15 題 完成時間 60 分鐘
一、填空題 (每空 2 分，共 26 分) 1. 中華詩詞蘊含著豐富的物理知識。文天祥在《揚子江》 中寫道：“臣心一片磁針石，不指南方 不肯休。”磁針石指南方的一端是磁體的 (選填“N”或“S”) 極，磁針石能指南北是 因為受到 的作用。 2.在原子內部，核外電子繞原子核運動會形成一種環形電流，該環形電流產生的 _____使物質微粒 (原子) 的兩側相當于兩個磁極。若圖中箭頭表示的是電子繞 原 子核運動的方向，則環形電流的左側應為 (選填“N”或“S”) 極。 3. (1) 小明同學設計了如圖所示的裝置來探究通電螺線管周圍的磁場。小明在螺線管周圍不同 位置擺放小磁針的目的是 。 (2) 小明調換電源正負極接線后再閉合開關，發現小磁針指向發生改變， 該現象說明通電螺線管外部的磁場方向與 有關。 4.如圖所示，閉合開關后，小磁針靜止時 a 端為 極，當滑動變阻器的滑 片向右移動的過程中，電磁鐵的磁性將變 。
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5.如圖所示是用來描繪某—磁體周圍磁場的部分磁感線， 由磁感線的分布特點，可知，a 點的磁 場比b 點的磁場 (選填“強”或“弱”)；若在b 點放置一個可自由轉動的小磁針， 則小磁針靜止時，其 N 極指向 處 (選填“P”或“Q”)。 6.如圖所示， 電動機工作時，能夠使線圈平穩、連續不停地轉動 下去是靠 來實現的。它能使線圈剛剛轉過平衡位置時 就自動改變線圈中的 ，從而實現通電線圈在磁場中的 連續轉動。 7.如圖，在螺線管上方用彈簧懸掛一根條形磁鐵，閉合開關 S 后，彈簧的伸長量減小，請在圖中 括號內分別標出螺線管 A 上端的磁極和電源左端的電極。 二、選擇題 (每題 3 分，共 15 分) 8 ．下列關于磁感線的說法，正確的是 ( ) A ．磁感線分布越密的地方，磁場越弱 B ．磁體外部的磁感線從磁體的 S 極發出，回到磁體的 N 極 C ．磁感線是磁場中真實存在的一些曲線，還可以通過實驗來模擬 D ．磁感線上某一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極所指的方向相同 9 ．如圖所示，開關 S 閉合，滑動變阻器的滑片緩慢向下滑動，條形磁鐵受到向左的摩擦力作用， 始終保持靜止，下列說法正確的是 ( ) A ．電磁鐵的左端為 S 極 B ．電磁鐵周圍的磁場變強 C ．電源的 A 端為正極
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D ．條形磁鐵受到摩擦力大小不變 10．如圖所示，閉合電磁鐵的開關 S ，條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是 ( ) A ．電磁鐵的右端為 N 極 B ．減少電磁鐵線圈的匝數，條形磁鐵受到電磁鐵的作用力變大 C ．將滑動變阻器的滑片向右移動，條形磁鐵受到的摩擦力變大 D ．只改變電源的正負極，條形磁鐵受到的摩擦力的大小和方向都不變 11．法國科學家阿爾貝 費爾和德國科學家彼得 格林貝格爾發現巨磁電阻 (GMR) 效應而榮獲 2007 年度諾貝爾物理學獎。圖中GMR 代表巨磁電阻，在磁場中，其阻值隨磁場的逐漸變強 而減小。閉合開關 S1 、S2 ，下列說法中 ( ) ①電磁鐵左端為 S 極 ②電磁鐵外部的磁感線從左端出發回到右端 ③將滑片 P 向 b 端滑動，電磁鐵磁性變強 ④將滑片 P 向 a 端滑動，指示燈亮度變強 A ．只有①②正確 B ．只有①③正確 C ．只有②④正確 D ．只有②③正確 12．如圖所示，線圈轉動過程中，下列說法正確的是 ( ) A ．線圈的電能轉化為機械能 B ．通過燈泡的電流方向不變 C ．通過燈泡的電流大小發生變化 D ．線圈中產生電流的原理是電流的磁效應 三、實驗探究題 (每空 2 分，共 24 分) 13．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素： (1) 如圖將電磁鐵 a 連入電路中，閉合開關，電磁鐵的上端是 極。 (2) 滑片 P 向 移動電磁鐵吸引大頭針的數目會變少。 (3) 保持滑片位置不變，將鐵釘抽離 ，用通電螺線管吸引大頭針，發現吸引大頭針數 目 ，這就說明了鐵芯具有 作用。 (4) 為了探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數之間的關系，可以將線圈匝數不同的 a 、b 兩個 電磁鐵 聯在電路中。 (5) 實驗中通過吸引大頭針的數量顯示磁性的強弱，應用了 法。
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14．如圖所示為小明和小華同學制作的直流電動機模型。他們用回形針做成兩個支架，分別與電 池的兩極相連；用漆包線繞成矩形線圈， 以線圈引線為軸，用小刀刮去軸的一端全部漆皮， 另一端只刮去上半周漆皮；將線圈放在支架上，磁體放在線圈下，閉合開關且用手輕推一下 線圈，線圈就會不停地轉動起來。 (1) 線圈能夠轉動的原因是 。 (2) 將線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用與直流電動機中的 ______作用相同。 (3) 只改變 方向，就可以改變線圈的轉動方向。若改變線圈中的電流大小，觀察到 線圈轉動的 發生變化。 (4) 如果電池、開關、導線的連接和性能良好，閉合開關后，線圈不能連續轉動，請你分析 可能的原因是 。(寫出一點即可) (5) 許多家用電器用到電動機，請你列舉兩種裝有電動機的家用電器的名稱是 。 四、計算題 (共15分) 15．如圖所示為學校辦公室空調機的自動控制裝置，R 是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下 表所示。已知繼電器的線圈電阻 R0＝30Ω ，左邊電源電壓為 4.5V 恒定不變。當繼電器線圈中 的電流大于或等于 10mA 時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路正常工作。 溫度 t/℃0510152025303540電阻 R/Ω600550500450420390360330300
(1) 計算說明該空調的啟動溫度是多少？ (2)已知該辦公室安裝的空調機規格是：額定電壓 220V，額定功率 2200W，額定頻率 50Hz．如 果這臺空調機每天正常工作 2h ，一個月消耗的電能 (按 30 天計算) 多少度？
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實踐作業 自制一個簡易電 動機 完成時間 一周
16.利用下面的材料和工具， 自制一個簡易電動機。(20 分) (選做)
答案 一、填空題
1.S；地磁場；2.磁場；S ； 3. (1) 確定通電螺線管周圍磁場的方向；(2) 電流方向； 4.N；增強；
5.弱；Q；6.換向器； 電流方向； 7.
二、選擇題
8.D 9.C 10.A 11.C 12.C
三、實驗探究題
13. (1) S；(2) 右；(3) 變少；增強磁性；(4) 串；(5) 轉換。
14. (1) 通電線圈在磁場中受磁力的作用；(2) 換向器；(3) 磁場方向；速度；(4) 線圈在平衡位置；(5) 電風扇和洗衣機。
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四、計算題
答案 解：(1) 當繼電器線圈中的電流大于或等于I＝10mA＝0.01A時，繼電器的銜鐵被吸合，
根據歐姆定律可知，右邊的空調電路正常工作電路啟動時的總電阻：
R總= = =450Ω，
根據串聯電路的電阻特點可知，此時熱敏電阻的阻值：R＝R總 ﹣ R0＝450Ω ﹣ 30Ω＝ 420Ω，
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