从指南针到磁浮列车 单元作业设计

安安徽省中小学首届作业设计大赛单元课题名称：第十七章从指南针到磁浮列车学段与学科：九年级物理（沪科版）参赛者姓名：赵莹清陈灵玲马骏刚吴孝水单位：宿州九中教育集团总校一、单元信息

物理学科单元作业设计基本信息学科年级学期教材版本单元名称物理九年级第二学期沪科版从指南针到磁浮列车单元组织方式自然单元 □重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1磁是什么第十七章第一节2电流的磁场第十七章第二节3科学探究：电动机为什么会转动第十七章第三节二、单元分析（一）课标要求本章内容在《义务教育物理课程标准（2011年版）》中属于“运动与相互作用”这一主题下的二级主题“电和磁”。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知学精神。具体内容要求如下：⚫ 磁效应，懂得电磁铁、电动机的工作原理。⚫ 用磁感线描述磁场强弱，理解电与磁的关系。活动建议：⚫ 利用本章知识自我想象进行小创作。（二）教材分析1.知识框架2.内容内在逻辑分析本章内容涉及到的知识主要有磁体（磁极、磁化)、磁场、磁场的方向、磁向社会”的编写理念，从磁在生活中的广泛应用出发，介绍磁的一些基本知识、力。（三）学情分析观和客观的种种消极因素,尽量全身心地投入到知识的学习中去。三、单元学习与作业目标四、单元作业设计思路全面实现学科素养的目标。五、课时作业教材模教材模块、章节九年级全一册第十七章第一节《磁是什么》课型新授课作业类型课时作业□单元作业□学期作业作业目标1．知道磁体的概念，会判断物体是否有磁性，以及磁体的磁极。2了解磁体具有吸铁性和指向性知道磁极间相互作用规律及磁化现象。3．知道磁体周围存在着磁场。题型填空题、选择题、作图题、实验探究题总时长13分钟一、课前作业题量共1题作业性质活动作业完成时长2分钟内题目通常情况下铁钉是不能吸引大头针的，那你有什么办法让铁钉能吸引大头针呢？给学生提供磁铁大头针和铁钉动手试一试答案合理即可作业评价1．小组成员参与度；优秀□良好□合格2．学生对科学探索的兴趣度；优秀□良好□合格3．学生语言组织表达能力。□优秀良好□合格设计意图让学生自己动手试一试，激发了学生的好奇心，使学生有了想进一步探究磁知识的欲望。作分难度较易□中等□较难来源□引用□改编原创二、课堂作业题量共3题作业性质实验探究题完成时长6分钟题作业内容设计意图和题目来源（引用、改编、原创）。 1并完成以下内容：（1）磁体具有吸引铁磁性物质的性质叫 ；磁体总有 个磁极，其中指南的叫 （3）把原来不显磁性的物质使其显出磁性的过程叫 。设计意图：通过探究活动知道有关磁体的一些性质科学思维实验探究科学态度与责任□应用实践□迁移创新题目来源：原创答案极),磁北极（N2给学生提供两块U形磁铁，两个小车，让学生探究磁极间相互作用规律。同名磁极相互 ，异名磁极相互 。设计意图：自主探究得出磁极间相互作用规律科学思维实验探究科学态度与责任□应用实践迁移创新题目来源：原创答案排斥，吸引。3提供以上器材让学生自主探究磁体周围有什么,不同磁体周围的现象是否相同？并根据实验现象描绘出U形磁铁和条形磁铁外部的磁感线分布情况。设计意图：通过实验让学生感受磁场的存在，从而培养学生的建模思想科学思维实验探究□科学态度与责任应用实践□迁移创新题目来源：原创答案作作业评价能积极参与，并通过实践收集信息；优秀□良好□合格能独立思考，分析处理信息得出结论；优秀□良好□合格能书面或口头表述自己的观点。□优秀良好□合格三、课后作业题量共4题作业性质习题作业完成时长5分钟基础性作业（必做）作业内容1．关于磁体，下列说法正确的是（）A.磁体必须接触小铁钉，才能将其吸引B.条形磁体中间部位的磁性最强C.任何磁体，断裂后只剩一个磁极D.磁体具有吸铁性2．地磁场的南极在地理 附近，因此，小磁针静止时N极指向地理 附近。基础性作业（必做）3现在很多家庭都安装门吸其中磁铁门吸是利用磁体的高速行驶的磁悬浮列车是利用磁极间相互 的性质。4．画出图甲中磁感线；根据图乙中小磁针的指向，标出磁铁的磁极和磁感线的方向。； 答答案1.D2.北极，北极3.吸铁性，排斥4.如图乙拓展性作业（选做）作业内容5．如图所示，在水平放置上的磁体上方，有一挂在弹簧测力计上的小磁体。小明提着弹簧测力计向右水平缓慢移动，从A缓慢移动到B图中能反映弹簧测力计的拉力F随位置变化的（答案5.C作业评价统计学生完成情况给予鼓励和表扬同时指出需要加强的部分。设计意图1．通过5道题考查学生基础知识的掌握情况和运用物理知识分析、解决实际问题的能力。2．作业分层设计，由易到难，练基础、提能力、拓思路，既有必做题，又有选做题，适合不同层次的学生。3．题量少而精，紧扣课标。作分难度□较中等□较来源□引改编原四、实践作业----制作：磁悬浮笔 ）材料步骤4．调整笔芯上两颗磁铁之间的距离，正好与底板上磁铁的距离相等，再将笔芯轻轻地插在侧板的中心位置，调试一下，让笔芯悬浮在磁铁的中间，这样磁悬浮笔就制作好了。观察分析。（答案：同名磁极相互排斥）衡）作业评价良好□合格基于实验现象，能进行简单分析。优秀□良好□合格作业分析及设计意图这是一个制作类作业。通过小制作提高学生学习物理的兴趣，启发思考、学以致用，培养学生动手操作能力和创新能力。第二课时教材模块、章节九年级全一册第十七章第二节《电流的磁场》课型新授课作业类型课时作业□单元作业□学期作业作业目标1．知道通电导体周围存在着磁场2．知道通电螺线管对外相当于一条形磁体3．会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极和螺线管上的电流方向4．在认识通电螺线管特性的基础上了解电磁铁的构造和应用题型填空题、选择题、实验探究题总时长15分钟一、课前作业题量共1题作业性质活动作业完成时长1分钟内容题目电磁起重机不通电时能吸引铁器吗？通电时能吸引铁器吗？电会产生磁吗？内容答案不能；能；电磁起重机通电时具有磁性作业评价1．小组成员参与度；优秀□良好□合格2．学生对科学探索的兴趣度；优秀□良好□合格3．学生语言组织表达能力。□优秀良好□合格设计意图培养学生通过生活生产中的一些现象去思考问题，激发学生探究的欲望。作业分析难度较易□中等□较难来源□引用□改编原创二、课堂作业题量 共3题作业性质实验探究题 完成时长 10分钟题号 作业内容 设计意图和题目来源（引用、改编、原创）转说明了什么？1②进一步做下列实验，你会得到什么结论？

设计意图：培养学生的探究欲望，通过观察知道通电导体周围存在着磁场，且磁场的方向与电流方向有关学科素养：□物理观念科学思维实验探究科学态度与责任能力维度：学习理解□应用实践迁移创新题目来源：原创答案场②通电导体周围磁场的方向与电流方向有关①通电螺线管的磁场是什么样的?2②怎么判断通电螺线管的磁极？

设计意图：根据现象，知道通电螺线管对外相当于一个条形磁铁，并能判断通电螺线管的磁极学科素养：物理观念科学思维实验探究科学态度与责任能力维度：学习理解□应用实践□迁移创新题目来源：原创③怎么用简单的方法判断通电螺线管的磁极？答案通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似根据小磁针的指向来判断根据右手螺旋定则来判断3①电磁铁的磁性强弱与线圈匝数是否有关？②电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关？设计意图：通过实验现象和收集的信息知道电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关学科素养：□物理观念科学思维实验探究科学态度与责任能力维度：学习理解□应用实践迁移创新题目来源：原创答案电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关电磁铁的磁性强弱与电流大小有关作业评价考；优秀□良好□合格通过探究，由现象归纳得出规律；□优秀良好□合格积极参与实验，收集信息得出结论提高分析问题和解决问题的能力。，优秀□良好□合格三、课后作业题量共4题作业性质习题作业完成时长4分钟基础性作业（必做）作业内容1．如图是奥斯特实验装置，当导线中通过向右的电流时，小正确的是（）会发生偏转B．小磁针位置不变，改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向不改变C．把小磁针拿走，通电导体周围的磁场将消失D．增大电流，小磁针的偏转方向不改变基础性作业（必做）2.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线的是（）A．图中通电螺线管左端是N极B．将两端小磁针移到通电螺线管内部，小磁针的N极指向发生偏转C．若只改变螺线管中的电流方向，两小磁针处的磁场方向会改变D．若只增大螺线管中的电流，两小磁针处的磁场方向会改变3．如图所示，为两个通电螺线管，当它们互相靠近时，它们将（）A．静止不动B．互相吸引C．互相排斥D．一齐向左运动答案1.D2.C3.C拓展性作业（选做）作业内容4．当开关S1闭合时，电磁铁通电产生，将衔铁,开关S的触点起来。答案4.磁性，吸下，接触，电流作业评价理解奥斯特实验；优秀 □良好□合格理解通电螺线管的磁场；优秀 □良好□合格理解电磁铁的特点，利用学习的知识解决实际问题。□优秀 良好□合格设计意图应用。作业分析难度□较易中等□较难来源□引用改编□原创四、实践作业----制作：电磁铁材料大铁钉1个、大头针或者曲别针若干、1号干电池11根步骤1.大铁钉能吸引大头针吗？大头针吗？3.这种现象说明什么？观察分析1.大铁钉不能吸引大头针。时大铁钉能吸引大头针。3.这种现象能说明通电导体会产生磁场。作业评价基于实验现象，能进行简单分析。作业分析及设计意图深入的理解电生磁。第三课时教材教材模块、章节九年级全一册第十七章第三节《科学探究：电动机为什么会转动》课型新授课作业类型课时作业□单元作业□学期作业作业目标1．知道通电导体在磁场中要受到力的作用。2知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向磁场方向有关3．知道电动机的构造和原理。题型填空题、选择题、作图题、计算题总时长15分钟一、课前作业题量共1题作业性质活动作业完成时长2分钟内容题目生活中电动自行车、洗衣机、吹风机，他们工作时共同驱动的部分是 ,这些用电器工作时,电能转化为 能。答案电动机、机械作业评价1．小组成员参与度；优秀□良好□合格2．学生对科学探索的兴趣度；优秀□良好□合格3．学生语言组织表达能力。□优秀良好□合格设计意图了解电动机广泛应用于人们实际生活中，从而提高学习科学知识的兴趣，体现课标从生活走向物理的理念。作业分析难度较易□中等□较难来源□引用□改编原创二、课堂作业题量共3题作业性质练习作业完成时长5分钟题号作业内容设计意图和题目来源（引用、改编、原创）1直流电动机的主要结构如图所示，观察它由哪几部分组成？构组成学科素养：物理观念科学思维□实验探究□科学态度与责任能力维度：学习理解□应用实践□迁移创新题目来源：改编答案的作用而发生转动。某科学实验小组把一个金属箔卷成一个小细管，用细导线把它水平的悬挂起来，再把一块条形磁铁放在金2 属箔管下面。当闭合开关时，发生的现象是

磁场中要受到力的作用学科素养：□物理观念科学思维实验探究科学态度与责任能力维度：学习理解实验表明 。

，应用实践迁移创新答案体在磁场中受力的作用

题目来源：改编电动机的工作原理是磁场对有力的作用。(甲)图中，线圈ab，cd的受力方向相反，其原因是示位置再转动度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。(乙)图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了

，磁场中受力的方向与电流该装置能在线圈刚转到平衡位置时，自动改变方向、磁场方向有关线圈中的 方向。3

学科素养：物理观念科学思维□实验探究□科学态度与责任能力维度：学习理解应用实践□迁移创新题目来源：改编答案电流。乐于思考，具有探索自然的好奇心和求知欲； 优秀□良好□合格作业评价 论；

□优秀良好□合格能积极参与，并通过亲自实践收集信息。 优秀□良好□合格三、课后作业题量共4题作业性质习题作业完成时长8分钟作业内容基础性作业（必做）1.关于电动机的有关说法，正确的是()A.电动机工作时，机械能转化为电能B.电动机是通过换向器来实现连续转动的C.电动机是利用电流的热效应原理制成的D.改变磁场方向和线圈中的电流方向，可以改变电动机线转动的方向2.如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力()A.方向向下 MB.方向向上C.为零，因为电源反接D.为零，因为电路一定是断路3.如图所示,闭合开关，导体ab就会运动起来,此实验说明_______。答案1.B2.A3.磁场对通电导体有力的作用作业内容拓展性作业（选做）4.如图所示，为“安装直流电动机模型”实验的电路图，实验时，闭合开关，线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向左移动，电动机转速变_______，若开关S闭合后线圈不转， M则他应该检查：（1）线圈中是否有_________；(2)磁体是否还具有磁性；(3)电刷与_________的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等。答案4.快电流换向器作业评价统计学生完成情况，记录亮点、不足及改进设计意图1.通过4道题考查学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力，从而学以致用；2.作业分层设计，练基础、提能力、拓思路，让学生自愿选择，既有面向全体学生的巩固性作业，又有适合不同学习能力的个性化作业。作业分析难度□较易中等□较难来源□引用改编□原四、实践作业----制作：简易电动机材料步骤步步骤电不观察分析 作业评价 良好□合格基于实验现象，能进行简单分析。优良好□合格作业分析及设计意图这是一个制作类作业。通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学习欲望；同时，通过自己制作简易电动机，更加深入的理解磁场对通电导体有力的作用。六、单元质量检测作业（一）单元质量检测作业检测内容从指南针到磁浮列车题量17题完成时间40分钟一、填空题（每空2分，共20分）1．指南针是我国古代四大发明之一，能辨别方向，是因为受到了 的极指向北方。2．如图所示，在奥斯特实验中，导线通电时，导线附近的小磁针发生了 ，。3．如下图所示,开关S接a后,电磁铁左端为_ 极,小磁针静止时,A端是极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱)。 第2题图 第3题图 第4题图4.如图所示是电动机的工作原理图如果实现线圈平稳连续不停地转动需要安装一个叫 的元件。安装上此元件后，每当线圈平面转过与磁感线选填 (“平行”或“垂直”)的位置时，能自动改变线圈中的电流方向。5.下图是研究巨磁电阻(GMR电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁的右端为S极，滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，指示灯明显变(选填“亮”或“暗”)。 第5题图二、选择题（每题2分，共14分）6.下列有关电和磁的判断，正确的是()A.通电导体周围存在磁场B.磁体之间的相互作用是通过磁感线产生的C.互相摩擦的两个物体带同种电荷D.摩擦起电实质是创造了电荷7.下列四幅图中，磁感线方向标注错误的是()A. B. C. D. 8.如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关𝑆，滑片𝑃向下移动。下列说法正确的是()A条形磁铁静止时，不受摩擦力作用B.在滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力逐渐变小C.在滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性逐渐变强D.条形磁铁所受摩擦力的方向水平向左9.下图是一种温度自动报警器的原理图在水银温度计中封入一段金属丝金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是()A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点C.报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中D.温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时电铃响电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路，则下列说法正确的是（）A.磁铁吸引的大头针的个数将增多B.为S极C.电炉属于电磁铁的应用D.实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是同名磁极相互排斥11.a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是()A.a端磁极是S极，b端磁极是N极B.P点没有磁场C.磁感线是真实存在的D.Q点的磁场方向水平向右12如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理,下列分析不正确的是()A.导线ab中的电流方向在这两个时刻不同,受到的磁场力方向也不同B.如果电动机持续转动,则电动机内外流的都是直流电C.由上往下看,线圈中电流方向均为顺时针方向D.甲、乙两图中的线圈再转动90度角,都能到达平衡位置三作图题（每题4分，共8分）13.闭合开关S后，通电螺线管与磁极间的磁感线形状如图所示，请在图中用箭头标明磁感线的方向，并用“+”、“-”号标出电源的正、负极。14.在图中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极及磁感线的方向。四、实验探究题（每空2分，共24分）15.通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究。(1)在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被。轻敲硬纸板，观察到铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分场分布与

磁体的相似。(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助 。(3)根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图丁所示，们下一步要做的是

，观察 。16.在“探究电动机为什么会转动”的实验中，我们首先想到的是磁体间发生相场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？ab闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用。(