資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第二十章 電與磁
第5節 磁生電
第5節 磁生電
課題 第5節 磁生電
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 本節是在電生磁的基礎上，探究磁生電的問題。學生已經有了一些探究經驗和問題解決的能力，但探究新問題還受到知識和能力的限制。如何將前面研究問題的方法遷移過來是教學中必須認真考慮的。 本節由什么情況下磁能生電“和發電機”兩部分內容構成。教學的重點是通過探究實驗來認識電磁感應現象，并發現磁生電的條件，因此做好什么情況下磁能生電”的實驗是突出此重點的關鍵。實驗中應讓學生充分討論探究實驗方案、認真觀察實驗現象，引導學生分析、概括得出規律。設計實驗方案應從奧斯特發現電生磁入手，逆向思考提出問題一能否利用磁來生電，進而考慮：如何利用磁生電、如何顯示電流等。難點是產生感應電流的條件。要突破難點，首先是要做好實驗然后引導學生將探究通電導體在磁 場中受力方向與哪些因素有關”的思維方法遷移過來，認真分析實驗現象，歸納、總結產生感應電流的條件。本節課應充分發揮學生的能動性，力求最大化地挖掘學生的學習潛能，很好地體現學生學習的主體地位。
2.學習者分析 學生已學過一系列有關電和磁的原理與現象，對電與磁的理解具備了一定的基礎。特別已經學習“電生磁”的相關內容，知道電與磁之間存在著特殊的關系，有進一步深入了解電與磁關系的欲望。在教學過程中要充分抓住學生的這種知識基礎和求知欲望。
3.學習目標確定 1.通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。 2.通過舉例分析，了解電磁感應在生產、生活中的應用。 3.通過模型與自學，了解發電機的原理，知道發電機工作過程中的能量轉化。
4.學習評價設計 學習評價自我評價表項目評價內容掌握情況很好一般不好科學知識1理解磁生電現象及其產生條件。2掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律的基本內容。3了解發電機的工作原理和簡單應用。學科能力通過實驗觀察磁生電現象，培養實驗操作和觀察能力。通過探究學習，理解法拉第電磁感應定律和楞次定律的實際應用。科學態度激發對“磁生電”現象的好奇心和探究欲望；培養科學探究的精神和團隊合作能力。小組評價表評價內容得分標準成員一成員二成員 三團隊精神5分：能高效分工合作完成任務 3分：重大問題能有效溝通 1分：各自獨立，不能完成任務實施能力5分：能準確設計詳細的實驗過程和所用實驗道具。 3分：能設計出大概方框架，但不夠準確和詳細。 1分：不能設計出任何過程和方案。結果展示能力5分：小組完成任務并解答正確。 3分：小組 任務，但解答部分正確，部分錯誤。 1分：小組完成任務，但解答全部不正確。總分
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：創設情境
奧斯特發現電流的磁效應后，許多科學家都在思索：既然電流能產生磁，那么磁能否產生電呢？ 英國物理學家法拉第在10年中做了多次探索，1831年終于取得突破，發現了電磁感應現象。根據這個發現，后來發明了發電機，使人類大規模用電成為可能，開辟了電氣化的時代。 現在我們所用的發電機可以產生電，它是如何產生電的？它的工作原理是什么？什么條件下才能生電？ 學生思考、討論，并嘗試回答。 學生了解發電機發明過程。 學生思考、討論。 學生在交流中不僅掌握規律和原理，更重要讓學生體會探究的精神和精巧的設計在試驗中閃閃發光，體會從物理原理到發明機器，從理論到現實的心路歷程，同時也感悟科學技術創造美好生活，增強節能環保意識，初步樹立創新意識。
任務二：什么情況下磁能生電
探究什么條件下磁可以生電？ （1）提出問題：回顧奧斯特實驗，提出電能生磁， 引發學生逆向思維，提出要研究的問題 （2）設計實驗、改進實驗：引導學生思考，設計實驗方案，若磁能生電，探究磁生電的條件，需要哪些實驗器材？通過什么現象能看出磁生電了呢？ 根據學生的設計演示實驗，閉合開關后，電流表指針不偏轉。 提問：電流表指針不偏轉，電路中一定沒有電流嗎？應該如何改進實驗？ 按照學生設想改進實驗，開關閉合后，仍沒有偏轉。 教師將線圈從磁場中取出再放入，會看到電流計指針的偏轉。這是怎么回事呢？ （3）引導學生分組實驗：仔細觀察靈敏電流計的變化并進行記錄： 次數磁場方向導線運動方向電流表指針是否偏轉1234
（4）分析、歸納實驗結論 提問：在什么情況下磁能生電？ 如果把磁感線想象成一根實實在在的線，把導線想象成一把刀，表達起來會方便些。 總結：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流。 （1）定義：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，在導體中就會有電流產生，這種現象叫電磁感應現象。產生的電流叫感應電流。 （2）產生感應電流的條件 ①電路必須是閉合的；②磁場中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。 學生思考：磁能否生電？ 學生選擇合適的實驗器材：磁體、導線、開關、并用電流表檢驗是否有電流。 學生思考，設計實驗方案。并連接電路，將導體放入磁場中，觀察指針偏轉情況。 思考可能是因為電流太小測不出。 學生嘗試改進實驗方案：換成線圈、靈敏電流計、增強磁場。 學生猜測是不是需要運動才能產生電流。 學生分組進行實驗：研究線圈在磁場中各個方向運動時，電流計指針的偏轉情況，并記錄在表。 學生分析實驗數據、討論實驗現象，歸納實驗結論。 學生邊觀察圖片，邊進行想象。 學生參與總結，并得出感應電流的定義和產生的條件。 引導學生注意物理規律之間的聯系，學會逆向思維。 使用探究式教學，以學生為主體，讓學生親身經歷科學探究的過程并總結出規律，收獲成功的喜悅，有利于培養學生的科學探索精神，提高學生的科學素養。 引發學生深層次的思考，將問題的研究推進到導體運動的層面。 通過表格的形式，讓學生記錄實驗數據，有利于培養學生從表格中提取信息的能力。 鍛煉學生的實驗分析、總結歸納能力。 通過假設法，把磁感線想象成一根實實在在的線，把導線想象成一把刀，利于學生理解“切割磁感線運動的特點。 師生共同總結，得出感應電流的定義和產生的條件，有利于學生內化理解，加深印象。
任務三：發電機
活動1：展示發電機模型。把一臺手搖發電機跟小燈泡連接起來，當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉動，觀察到什么？用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表。得出什么結論？ 活動2：觀察桌面上的發電機，分析發電機的構造是怎樣的？與電動機有什么不同？ 活動3：讓發電機工作，試著分析活動1中電流表指針來回偏轉的原因。 教師補充：當線圈轉過圖中的這個位置時，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數減少，故產生的感應電流也減小，所以出現一大一小的指針擺動現象。當線圈轉過了180度以后，線圈的每條邊的運動方向正好相反，故它們產生感應電流的方向也會相反，所以還會出現電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現象。 活動4：自學課本P140，找出什么是交流電，我國照明用電的頻率和周期各是多少？ 總結出交流電的概念和頻率。 學生分組觀察發電機模型，描述出電流表的指針變化。并討論、總結：燈泡會發光，換為電流表時，會觀察到電流表指針左右擺動。 學生根據桌面上的發電機試著分析：它是由磁體、線圈、滑環、電刷組成。與電動機相似，但沒有電動機的換向器。 學生積極參與，嘗試讓發電機工作。分析總結：當線圈在外力的帶動下在磁場中轉動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們產生的感應電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。 學生自學課本P140，討論并總結：（1）概念：線圈轉動一周，電流方向變化兩次，所發發電機發出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。 （2）頻率：在交流電流中，電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz，線圈轉動一周所用的時間叫周期。我國照明用電的頻率是50Hz，周期是0.02秒。 通過三個課堂活動，引導學生參與體驗發電機的構造、原理和作用。同時，在進行活動的過程中，培養了學生的觀察能力、探討分析能力、總結歸納能力、協同合作能力。 通過自主學習課本，相互討論總結出交流電的概念和頻率相關知識，不僅幫助學生理解內化了新知，還培養了學生的自學能力、信息提取能力、總結歸納能力。
任務五：總結反思
通過本節課的學習，你學到了什么？你還有什么問題？ 歸納本課所學 培養學生總結歸納的能力。
6.板書設計 第5節 磁生電 1. 閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這是一種電磁感應現象。 2.發電機： （1）原理：電磁感應。 （2）構造：定子、轉子。 （3）能量轉化：機械能轉化成電能
7.作業與拓展學習設計 1..所有推動社會發展的科學知識和規律，都是經過眾多科學家長期、艱苦地科學探究得來的。下列關于科學家及其發現的陳述，符合物理學發展實際的是（ AC ） A.奧斯特通過實驗發現電流的磁效應，首次揭示了電現象和磁現象間的聯系 B.安培通過實驗得出影響電流大小的因素，因此電流的單位以他的名字命名 C，法拉第發現了電磁感應現象，進一步揭示了電現象和磁現象之間的聯系 D.湯姆孫首先發現了帶電粒子電子，并在此基礎上提出原子的核式結構模型 2.最先發現電能生磁的科學家是（ A ） A.奧斯特 B.法拉第 C.沈括 D.安培 3.下列對圖片的描述中、說法正確的是（ BD ） A.圖甲中，導體棒αb左右運動時靈敏電流計指針偏轉，根據該原理可以制成電動機B.圖乙中，瓶內的壓縮空氣推動塞子跳起時與內燃機的做功沖程相似 C.圖丙中，小紅用力搬石塊，但沒有搬動，小紅對石塊做了功 D.圖丁中，為近視眼成像示意圖，應該載凹透鏡矯正
8.特色學習資源分析、技術手段應用說明 多媒體、 電源、開關、導線、蹄形磁鐵、直導體、靈敏電流計等。
9.教學反思與改進 本節學習的是磁生電，要注意對之前知識的復習，注意循序漸進和層層深入。注意重點知識的灌輸，本節重點是知道電磁感應現象的概念，掌握電磁感應現象的原理，知道電磁感應現象的應用實例。講課過程中，可結合教具講解，通過實驗得出結論，實驗時要讓同學們參與進來，進行自主探究。
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物理九年級大單元整體教學設計
第二十章 《電與磁》
本章內容分析
《電與磁》主要介紹了磁現象、電流的磁場、電磁鐵及其應用、電動機、電磁感應及其應用。這些內容是學習信息傳遞常識和有關電能知識的重要基礎。與傳統教材相比,本章教材內容更加注重學生的親身體驗與感悟,更加注重知識的實際應用。本章內容大多與生產、生活實際緊密相關,電流的磁場、繼電器、電動機、發電機等學習內容就在學生的身邊。
本章課標要求
2.4.2通過實驗認識磁場，知道地磁場
2.4.3通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺旋管外部的磁場的方向。
2.4.4通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關：
2.4.5通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流條件。了解電磁感應在生產、生活中的應用。
2.4.7通過實驗，了解電磁鐵的特點。了解電磁繼電器的結構和工作原理。
本章核心素養
物理觀念：
①認識電流的磁效應；
②知道通電導體周圍存在著磁場；通電螺線管的磁場與條形磁體相似，
③會利用安培定則判斷通電螺線管的極性和線圈上的電流方向。
兩個辨析——音調、響度與音色的辨析，樂音與噪聲的辨析
物理思維：通過探究過程，進一步體會科學探究方法。
科學探究：培養學生的觀察、思考、分析、討論、總結、歸納的能力。
科學態度與責任：在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，能體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅。
單元教學目標
（一）內容目標
1.了解簡單的磁現象；通過實驗認識磁極及磁極間的相互作用；通過實驗來認識磁場，知道磁感線可用來形象地描述磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布；知道地球周圍有磁場及地磁場的南、北極。
2.通過實驗了解電流周圍存在磁場；會探究通電螺旋管外部的磁場方向，了解通電螺旋管外部的磁場與條形磁體的相似．會判斷通電螺旋管的電流方向和兩端的極性。
3．能描述電磁鐵，說明電磁鐵的特點和工作原理。知道電磁鐵在生活中的應用；能通過實驗，得出電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關；能說明電磁繼電器的結構及工作原理，了解電磁繼電器在生產、生活中的應用。
4.通過實驗，了解通電導體在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與電流的方向和磁場的方向有關；了解電動機的構造，理解電動機的工作原理及換向器的作用。
5.通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件；了解電磁感應在生活、生產中的應用；了解發電機的原理，知道發電機工作過程中的能量轉化。
（二）學業目標
1.認識：磁極間的相互作用規律；地磁場；電流的磁效應，初步了解電和磁之間的聯系；電磁學知識的實際應用；通電導線在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關；
2.了解：什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理；電磁鐵在生活中的廣泛應用；電磁繼電器的結構和工作原理；通電導線在磁場中會受到力的作用；直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化；發電機的構造和工作原理；
3.理解：電磁感應現象；
4.會：用安培定則判定磁極和通電螺線管的電流方向；解釋和判斷電磁感應現象
5.知道：什么是磁體和磁體的磁極；磁場的性質及其分布；電流周圍存在著磁場；通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似；影響電磁鐵磁性強弱的因素；產生感應電流的條件。
五、教學重點：
能認識磁體、磁場性質，知道通電螺線管性質應用、電磁感應現象、電動機工作原理等
六、教學難點：
認識電磁感應現象；通電導線在磁場中受到力的作用，力的方向與電流及磁場方向的關系；能通過實驗探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
七、學情分析，教學建議：
在設計中，力求體現以學生為主體的教學理念，引導學生自主梳理、總結基礎知識。教學中，通過知識框架圖，喚回學生記憶，緊扣考綱將知識點題目化，歸納、講練結合、層層深入，檢測反饋，挖掘學生知識盲點、易錯點和高頻考點，力求有效完成學習目標。
通過引導學生自主梳理和總結基礎知識，采用提問的方式講練結合，緊扣考綱,將學生的知識盲點、易錯點進行橫向和縱向對比， 將知識點題目化、有梯度地設計題目，層層深入，完成教學目標。
八、本章活動主題：
奧斯特意外發現電和磁的關系
1822年，丹麥物理學家奧斯特在一次報告快結束的時候，把當時正巧帶著的一根導線的兩端與一個伏打電池連接，放在磁針的上方，與磁針平行。
起初，他故意使導線與磁針垂直，但沒有什么情況發生。但是，當他偶然將導線平放并與磁針平行時，他驚奇地發現磁針向相反的方向偏轉。
這樣，完全憑借機遇，奧斯特發現了電和磁的關系，并為法拉第發明電磁發電機開辟了道路。
九、教學過程性評價細目設計
學習任務 磁現象 磁場 電生磁 電磁鐵 電磁繼電器 電動機 磁生電
優秀 1.熟知什么是磁體和磁體的磁極； 2.知道磁極間的相互作用規律； 3.熟知磁場的性質及其分布以及對磁場的描述； 4.知道地磁場。 1.熟知電流周圍存在著磁場； 2.知道電流的磁效應，初步了解電和磁之間的聯系： 3.熟知通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似： 4.精通安培定則判定磁極和通電螺線管的電流方向。 1.知道什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理； 2.熟知影響電磁鐵磁性強弱的因素；3.了解電磁鐵在生活中的廣泛應用； 4.知道電磁繼電器的結構和工作原理； 5.了解電磁學知識的實際應用。 1.知道通電導線在磁場中會受到力的作用： 2.知道通電導線在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關： 3.知道直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化。 4.熟知換向器在直流電動機中的作用。 1.理解電磁感應現象； 2.熟知產生感應電流的條件； 3.掌握發電機的構造和工作原理； 4.熟練解釋和判斷電磁感應現象。
良好 1.知道什么是磁體和磁體的磁極； 2.認識磁極間的相互作用規律； 3.知道磁場的性質及其分布以及對磁場的描述； 4.認識地磁場。 1.知道電流周圍存在著磁場； 2.認識電流的磁效應，初步了解電和磁之間的聯系： 3.知道通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似： 4.會用安培定則判定磁極和通電螺線管的電流方向。 1.了解什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理； 2.知道影響電磁鐵磁性強弱的因素；3.了解電磁鐵在生活中的廣泛應用； 4.了解電磁繼電器的結構和工作原理； 5.初步認識電磁學知識的實際應用。 1.了解通電導線在磁場中會受到力的作用： 2.認識通電導線在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關： 3.了解直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化。 4.了解換向器在直流電動機中的作用。 1.理解電磁感應現象； 2.知道產生感應電流的條件； 3.了解發電機的構造和工作原理； 4.會解釋和判斷電磁感應現象。
合格 1.了解什么是磁體和磁體的磁極； 2.了解磁極間的相互作用規律； 3.了解磁場的性質及其分布以及對磁場的描述； 4.認識地磁場。 1.了解電流周圍存在著磁場； 2.初步認識電流的磁效應，初步了解電和磁之間的聯系： 3.了解通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵相似： 4.了解怎么用安培定則判定磁極和通電螺線管的電流方向。 1.了解什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理； 2.了解影響電磁鐵磁性強弱的因素；3.了解電磁鐵在生活中的廣泛應用； 4.了解電磁繼電器的結構和工作原理； 5.初步認識電磁學知識的實際應用。 1.了解通電導線在磁場中會受到力的作用： 2.初步了解通電導線在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關： 3.初步了解直流電動機的構造和工作原理及其能量轉化。 4.了解換向器在直流電動機中的作用。 1.理解電磁感應現象； 2.了解產生感應電流的條件； 3.了解發電機的構造和工作原理； 4.會簡單解釋和判斷電磁感應現象。
十、教學流程圖（思維導圖展現整個整體單元教學的思路及課時安排）
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