人教版九年级物理下册第二十章《电与磁》同步教学设计_第1页
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人教版九年级物理下册第二十章《电与磁》同步教学设计第1节磁现象磁场知识与技能:1.知道磁体有吸铁(钴、镍)性和指向性以及磁化现象。2.知道磁体间的相互作用规律;知道磁体周围存在磁场以及地磁场的南、北极。3.知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。4.知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。过程与方法:1.经历观察磁现象的过程,能描述其主要特征,有初步的观察能力和信息交流能力。2.经历实验观察、总结类比的过程,学习从物理现象和实验中归纳规律,初步认识科学研究方法的重要性。情感、态度与价值观:1.通过了解我国古代的科技成就对航海事业的发展作出的贡献,进一步提高学习物理的兴趣。2.通过感知磁场的存在,知道磁感线和地磁场,使学生养成良好的科学态度和实事求是的精神,帮助学生树立探索科学的志向。重点:磁场、用磁感线描述磁场。难点:认识磁感线的特点。第1课时磁现象多媒体课件、两个外形相同的铁棒和铜棒、一碗砂石、两个条形磁体、细线、铁屑。一、情景导入eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景1))每到播种季节,小明的爸爸就有一件很头疼的事情,就是他家的种子中混有一些杂草的种子。但两种种子在外表面上是不同的,农作物的种子比较光滑,不易吸附小颗粒物,而杂草的种子表面有许多绒毛,能够吸附靠近它的小颗粒物。怎么把它们很快分离?正在束手无策的时候,机灵的小明很快利用一些铁屑和一块磁体就把农作物的种子和杂草的种子分离开来。你能说出他是怎么做的吗?其中所含的物理道理是什么?通过这节课的学习你就能明白其中的道理。eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景2))多媒体播放视频:极光。(视频详见教学课件)同学们知道美丽的极光的发生与地球的磁场有怎样的关系吗?在本节的内容中我们将找到答案。eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景3))传说秦始皇统一六国后,为了自己逍遥作乐,建造了一座富丽堂皇的阿房宫。由于秦始皇曾经历过几次遇刺,虽都侥幸脱险,但仍使他整日提心吊胆,生怕再有人前来刺杀,因此在建造阿房宫时,他命令工匠在大门上安装“机关”使得身披铁甲、怀揣利刃的刺客休想进入。同学们知道聪明的工匠们是怎样解决这一难题的吗?学习了本节内容,我们便会找到答案。二、合作探究磁体、磁极1.磁体eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))教师拿出课前准备好的铜棒和铁棒,小组之间交流讨论如何将它们区分开?eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))教师拿出课前准备好的磁体,将铜棒和铁棒分别靠近磁体,看能否被吸引,能够被吸引的为铁棒,不能被吸引的为铜棒。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)磁性:能够吸引铁、钴、镍这类物质的性质称为磁性。(2)磁体:具有磁性的物体称为磁体。2.磁极eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))把课前准备好的磁体放到装有砂石的碗里搅动后拿出来,观察现象。eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))根据观察到的什么现象怎么来判断磁体的磁性强弱?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们根据观察到磁体两端吸引的砂石较多,交流讨论出磁体的磁性最强的部位在磁体的两端。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)磁体上的不同位置,磁性强弱不同。(2)磁体上磁性最强的部位为磁极。磁体上有两个磁极,指北的为北极(N极)、指南的为南极(S极)。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))指南针是我国古代四大发明之一,它是利用磁体的磁极具有指向性制成的,最早的指南针叫司南。磁极间的相互作用规律eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))教师拿出课前准备好的两根条形磁体按如图所示方式,一个用细线挂起来,另一个分别用不同的磁极去靠近挂着的磁体的相同一端。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们根据观察到的实验现象,交流、讨论出同名磁极和异名磁极间的相互作用规律。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引。磁化eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))教师拿出课前准备好的铁棒、铁屑和磁体,将铁棒在磁体上摩擦几次后,靠近铁屑。同学们观察实验现象。(铁棒上有铁屑)eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。(2)磁化的结果是磁化出异名磁极。第1节磁现象磁场第1课时磁现象eq\x(磁现象)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(磁体、磁极)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—磁性,—磁体,—磁极)),—\x(磁极间的相互作用规律),—\x(磁化)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—概念,—磁化的结果))))见学生用书。在授课的过程中,通过给学生演示实验,让学生在体验和观察实验现象的过程中得出几个磁概念。磁极间的相互作用的实验探究使学生通过磁极间的自由组合和对结论的分析归纳,培养学生掌握解决问题的思路。磁化演示实验导入,让学生采用手边的器材找到使物体的磁性由无到有的方法:接触和靠近磁体或在磁体上沿某一方向摩擦。从动手实验中得出磁化的概念和特点,加深学生对知识的记忆和理解。

第2课时磁场多媒体课件、若干小磁针、条形磁体、铁屑、玻璃板。一、情景导入同学们知道吗,鸽子飞到几百米甚至几千公里以外仍能飞回家去,奥妙何在呢?有人说,鸽子眼神好,记忆力惊人。但倘若把鸽子装在严密遮挡的笼子里到一个陌生的地方放飞,它们依然能轻而易举地飞回家。有人说,鸽子是利用地球是一个磁体来导航的,果真如此吗?这节课我们就来探讨这个问题!二、合作探究磁场eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))同学们分组进行实验:用条形磁体的一端靠近静止在桌面上的小磁针。条形磁体静止不动,重复拨动静止在磁体旁边的小磁针,松手,你观察到什么现象?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论观察到的实验现象,并讨论小磁针是否受到力的作用?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)磁场:在磁体周围存在着一种人眼看不到的物质,能使磁针偏转,它虽然看不见、摸不着,但确实是实际存在的。(2)规定:磁场中某点小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。磁感线1.磁感线eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))将若干小磁针均匀地放置在条形磁体周围,待小磁针全部静止时,观察小磁针N极的指向。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论观察到的实验现象。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))把小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。2.磁感线的分布规律eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))把玻璃板放在条形磁体上,在玻璃板上均匀撒上铁屑,轻敲玻璃板,观察现象。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论观察到的实验现象,并试着在白纸上将铁屑排成的曲线画出来。画出来之后仔细观察这些线条的分布有什么规律?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理模型,实际并不存在。(2)磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。磁感线越密集,磁性越强。(3)任何两条磁感线都不能相交。(4)磁感线是闭合的曲线。(5)磁感线上任意一点的方向,与该点的磁场方向相同。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))几种磁体周围磁感线的形状:地磁场eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))小磁针周围没有磁体时,它的北极为什么总指北呢?指南针为什么永远指南呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)地球周围存在磁场,即地球是个大磁体。(2)地磁场的形状与条形磁体的磁场相似。(3)地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。eq\o(\s\up7(),\s\do5(材料拓展))(一)指南针为什么会指南我们知道磁极间的相互作用规律为:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。那么,地球本身就是一个巨大的磁体,它的南极和北极位于地球的两端。根据磁极之间相互作用的规律,指南针的北极与地磁的南极相互吸引,指南针的南极与地磁的北极相互吸引。所以指南针静止时,它的北极总是指向地球的北端,南极指向地球的南端。公元11世纪,我国科学家通过长期的观察发现,指南针的指向并不是地球的正南和正北,而是略微偏离一点。也就是说,地球的两极和地磁的两极并不完全重合。地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地球北极附近。意大利航海家哥伦布横渡大西洋时(1492年),才观察到这一现象,比我国科学家发现要晚400多年。(二)动物罗盘有些动物有某种类似罗盘或导航仪的“仪器”,能够帮助它们准确地确定方位。这种“仪器”被称做“生物罗盘”。绿海龟是著名的航海能手。每到春季产卵时,它们就从巴西沿海向坐落在南大西洋的“沧海一粟”——阿森松岛游去。这座小岛全长只有几千米,距非洲大陆1600km,距巴西2200km。但是绿海龟却能准确无误地远航到达。产卵后,夏初季节,它们又渡海而归,踏上返回巴西的征途。据研究,绿海龟也是利用地磁场进行导航的。在加勒比海沿岸水域生活着一种形体较大的节肢类动物——大鳌虾,这种动物白天栖息在暗礁中,晚上出来活动觅食。让科学家感到迷惑不解的是,这种动物在离开其巢穴一段距离后仍能准确无误地找到自己的巢穴。它们是如何在漆黑一片的大海中找到归途的呢?美国科学家发现它们体内有一个能辨认方向的“磁罗盘”。每年深秋,数百万的王斑蝶都要从美国和加拿大的栖息地迁徙到墨西哥中部山区越冬,行程可达3200km,堪称昆虫迁徙距离之最。但这些王斑蝶却是前一年春季自墨西哥返回到北美等地区的王斑蝶后代,从未飞到过墨西哥,它们靠什么认路呢?人们曾经认为这些蝴蝶以太阳作为“指南针”来导航,但在乌云蔽日的天气中它们照样迁飞。研究人员在实验室中对秋季王斑蝶进行测定发现,将王斑蝶放在正常的磁场中,它们朝西南方向飞行,与从美国东部向墨西哥方向迁飞的方向一致。而将其放在逆向磁场中,则纷纷朝东北方向迁飞。撤掉磁场时,则呈现漫无目标的乱飞状态,这表明王斑蝶体内存在磁性物质,其迁飞方向与体内磁性物质有关。第1节磁现象磁场第2课时磁场eq\x(磁场)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(磁场)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—定义,—方向)),—\x(磁感线)\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—定义,——方向,—特点)))),—\x(地磁场)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—方向,—在生活中的应用))))见学生用书。在本节的学习中,学生会遇到两个难点:第一是磁场的概念,这是由于磁场看不见、摸不着,而又客观存在,对初中学生不能深讲,对这个问题,教师只有通过实验、比喻让学生领会。第二,磁感线是学生遇到的又一难点,难在磁感线的本质究竟是什么,搞不清楚磁感线的分布情况。这节课要取得较好的教学效果,关键是做好三个演示实验。即(1)通过演示小磁针在磁体周围受到磁力的作用,其指向跟平常不同,说明磁体周围和非磁体周围的不同,使学生知道磁体周围存在着磁场。(2)通过演示磁体周围的若干小磁针都不再指向南北,其N极都有各自新的指向,使学生知道磁场是有方向的。(3)通过演示细铁屑在磁场作用下有规则地排列,从而引入磁感线,使学生知道,磁体周围有磁感线,形象而又方便地表示出磁极在磁场中各点所受磁力的方向。这三个实验作为三个层次,是学生头脑中初步建立磁场分布的物理图景的基础。

第2节电生磁知识与技能:1.认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间的联系。2.知道通电导体周围存在着磁场,知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。3.会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管中电流的方向。过程与方法:1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验,进一步拓展学生的空间想象力。2.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。情感、态度与价值观:通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情,初步领会探索物理规律的方法和技巧。重点:电流的磁效应;通电螺线管的磁场。难点:运用安培定则判断通电螺线管的极性或通电螺线管的电流方向。多媒体课件、纸盒吸铁魔术道具、电源、导线、小磁针、圆筒、硬纸板、铁屑。一、情景导入教师先给大家表演一个魔术──纸盒吸铁,然后提问学生:此盒中可能是什么?你猜想的依据是什么?教师断开开关,再去接触铁屑,由不能吸引铁屑引起学生思维冲突,此时教师将纸盒打开,让学生明白,刚才产生的磁可能跟电有关。到底磁是否能生电?这节课我们就来揭开这个谜!二、合作探究电流的磁效应eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))观察实验中通电导线周围的小磁针的情况。电源和导线的作用是什么?小磁针有什么作用?eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上,在小磁针旁放一条直导线,使导线与电池触接,看看电路连通瞬间小磁针有什么变化?断电,小磁针有什么变化?改变电流方向触接,小磁针有什么变化?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们根据观察到的现象,交流讨论产生该现象说明了什么?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)直导线通电后,小磁针发生偏转。说明:通电导体周围存在磁场。(2)改变电流方向,小磁针偏转方向相反。说明:电流周围磁场的方向与电流方向有关。(3)通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。通电螺线管的磁场eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))既然电能生磁,为什么我们在生活中感受不到呢?比如:手电筒在通电时连一根大头针都吸不动……怎样增大磁性呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))把导线绕在圆筒上,做成螺线管,与电源相连通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强得多。然后在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,再观察一次。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们观察小磁针的指向及铁屑的排布,交流讨论通电螺线管外部磁场的方向和磁场强弱分布及通电螺线管的极性是固定不变的吗?与电流方向是否有关?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,两端是它的两个磁极。(2)通电螺线管的极性与电流方向有关。安培定则eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))通电螺线管的极性与电流方向有关,那么通电螺线管的极性、电流方向怎样判断呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体播放视频:安培定则的使用方法。(视频详见教学课件)eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。(2)电流磁效应的发现,使人类不仅可以控制磁场的有无,还可以控制磁场的方向,在生活中有广泛的应用。第2节电生磁eq\x(电生磁)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(电流的磁效应)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(奥斯特实验)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—方向,—强弱)),—\x(电流的磁场)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—内容,—意义)))),—\x(通电螺旋管的磁场)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—外部磁场分布,—安培定则))))见学生用书。电流的磁效应是学习电磁现象的重要基础。因此,要尽可能让学生认识到电流及其周围的磁场是同时存在而密不可分的。为了说明这个问题,在做奥斯特实验的时候,要让学生亲手做实验,把小磁针放在直导线附近,通过观察导线通电时和断电时小磁针发生的变化,帮助学生加深对知识的理解,初步认识电与磁之间存在某种关系。通电螺线管的磁场是本节的重点之一,因此,要让学生自己去探究,用自己的语言表述出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,以培养学生的观察能力、空间想象能力和语言表达能力。探究结束后,让学生自己归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法,再在师生相互交流的气氛中引导学生得出安培定则。

第3节电磁铁电磁继电器知识与技能: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.了解电磁继电器的结构和工作原理。过程与方法:通过了解物理知识的实际应用,认识科学发明就在我们身边,认识科学及其相关技术对社会发展、人类生活的影响,提高学习物理知识的兴趣。情感、态度与价值观:1.体验探索科学的乐趣,培养主动与他人交流合作的意识和态度。2.使学生在经历分析、观察的过程中体会学习探究的乐趣。重点:电磁铁磁性强弱的影响因素。难点:控制变量法的应用。第1课时电磁铁多媒体课件、导线、螺线管、铁棒、小磁针、开关、电源、小铁钉、滑动变阻器。一、情景导入教师多媒体播放视频:电磁起重机吸起重物。(视频详见教学课件)我们从视频中看到,这个电磁起重机具有强大的磁性,一次可以吸起上千吨的重物,那它又是怎么轻易地将这些重物放下来的呢?(学生回答:去掉它的磁性)那么,对于普通的磁体,是不能轻易去掉它的磁性的,我们今天来学习电磁铁。二、合作探究电磁铁eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论小磁针在哪种情况下的偏转程度最大,说明了什么?为什么插入铁棒后,磁性会变强?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。(2)铁棒被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁体产生的磁场,因而磁场大大增强了。(3)我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。电磁铁的磁性1.电磁铁的磁性eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))对于外形相同的螺线管,影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?eq\o(\s\up7(),\s\do5(作出猜想))猜想1:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。猜想2:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。猜想3:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))(1)探究电流大小对电磁铁磁性的影响:按照电路图连接好电路,闭合开关,观察吸引小铁钉的数目(如图甲);移动滑动变阻器,改变电路中电流大小,观察吸引小铁钉的数目(如图乙)。记录好实验数据。(2)探究线圈匝数对电磁铁磁性的影响:按照电路图连接好电路,闭合开关,观察吸引小铁钉的数目。记录好实验数据。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论上述两个实验的实验现象,并根据实验数据讨论得出电流大小和线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强。(2)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。2.电磁铁的应用eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))(1)磁浮列车(2)电磁起重机(3)电动机、发电机、洗衣机、电冰箱、电铃等。eq\o(\s\up7(),\s\do5(材料拓展))磁浮列车的原理磁浮列车的原理并不深奥,它是运用磁体“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁体具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁浮列车”,亦称为“磁垫车”。由于磁体有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁浮列车也有两种相应的形式:一种是利用由磁体同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁浮列车,它利用车上超导体电磁体形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行;另一种则是利用由磁体异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁体,在“T”形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10~15mm的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。磁浮列车与当今的高速列车相比,具有许多无可比拟的优点:磁浮列车虽是在轨道上行驶,但导轨与机车之间不存在任何实际的接触,故其成为“无轮”状态,几乎没有轮、轨之间的摩擦,时速高达几百公里;磁浮列车可靠性大、维修简便、成本低,其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一;噪音小,当磁浮列车时速达300公里以上时,噪声只有65dB,仅相当于一个人大声地说话,比汽车驶过的声音还小;由于它以电为动力,在轨道沿线不会排放废气,无污染,是一种名副其实的绿色交通工具。第3节电磁铁电磁继电器第1课时电磁铁eq\x(电磁铁)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(概念),—\x(影响电磁铁磁性强弱因素)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—电流的大小,—线圈的匝数)),—\x(电磁铁在生活中的应用)))见学生用书。本节是前面电磁知识的延续,重点内容是电磁铁的磁性强弱的探究。在本节课中最重要的环节与难点是让学生通过实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁性强弱的因素、了解电磁铁的相关应用等。课堂上我采用我来引导和学生探究讨论与实验结合的方法,学生在我的引导中发现问题后,大胆猜测,分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点,培养敢于提出不同见解的科学态度。

第2课时电磁继电器多媒体课件。一、情景导入工厂内的大型机械工作时,常常会有几十安的电流通过,工人师傅直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够想些办法,让工人师傅在低压下操作高压电路,那可就安全多了。那到底有没有这样的方法呢?这节课我们就来学习利用电磁铁制成的电磁继电器来达到这一目的。二、合作探究电磁继电器eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))起重机的电磁铁能吊起50t重的集装箱,可见它产生的磁力很强,这就要求电磁铁电路中的电流一定足够大,线圈匝数足够多。那么工人师傅该如何来控制它呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体播放视频:电磁继电器的构造和工作原理。(视频详见教学课件)eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)电磁继电器由电磁铁、弹簧、衔铁、触点组成;其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。(2)通电时,把衔铁吸下来使触点接触,工作电路闭合。断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。(3)电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电磁继电器的应用eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))前面我们已经学习了电磁继电器的构造及工作原理,那么用电磁继电器有什么好处呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论电磁继电器的好处,得出电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置,能实现远程遥控、自动化控制等。eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))电磁继电器的实际应用:水位自动报警器、温度自动报警器、电铃等。利用多媒体播放电磁继电器电路的原理。(视频详见教学课件)第3节电磁铁电磁继电器第2课时电磁继电器eq\x(电磁继电器)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(概念),—\x(结构)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—电磁铁,—触点,—衔铁,—弹簧)),—\x(工作原理),—\x(生活中的应用)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—水位自动报警器,—温度自动报警器,—电铃))))见学生用书。本节课与生活联系紧密,故我充分体现新课标的理念,从生活中走进物理,让学生体验物理的生活。导课时,我从生活中的情景导入,让学生体验到物理知识是有用的,它可以用来解决生活、生产中的问题。在讲解电磁继电器的构造和工作原理时,我充分利用视频,让学生直观地了解电磁继电器,为后面讲解它的构造和工作原理做好了铺垫,顺其自然地得出了它的构造和工作原理。最后我让学生走进生活,寻找生活中的电磁继电器,然后再利用所学的电磁继电器的工作原理来讲述它的工作过程,使得学生对知识加以巩固应用,起到画龙点睛的作用。

第4节电动机知识与技能:1.知道磁场对电流有力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。2.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化。3.知道换向器在直流电动机中的作用。4.了解电动机在生活中的应用。过程与方法:1.经历探究通电导线在磁场中受力的作用及受力方向与电流方向、磁场方向有关的过程,提高实验探究能力、分析归纳能力。2.经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理,提高动手能力。情感、态度与价值观:1.通过观察和实验,培养学生实事求是的实验态度以及与他人交流与合作的精神。2.通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。重点:通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关;直流电动机的原理。难点:电动机能够持续转动的原因;直流电动机换向器的作用。多媒体课件、蹄形磁体、铁架台、直导体、导线、电源、开关。一、情景导入eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景1))电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。同学们知道电动机的工作原理吗?这节课就让我们一起来学习电动机的工作原理。eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景2))磁体周围存在着磁场,磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的(如图甲所示)。除了磁体之外,还有什么周围存在磁场?(学生回答:通电导线)既然磁体周围和通电导线周围都存在磁场,那么磁体和通电导线之间有相互作用吗(如图乙所示)?本节课我们就探究这些问题。二、合作探究磁场对通电导线的作用eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))同学们回忆一下奥斯特实验,想一想,磁针为什么会转动?假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢?eq\o(\s\up7(),\s\do5(实验演示))(1)将一根直导体放入磁场中,接通电源,让电流通过直导体,观察现象。(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过直导体的电流方向和原来的相反,观察直导体的运动方向有何变化。(3)保持直导体中的电流方向不变,把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来的相反,观察直导体的运动方向有何变化。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们根据每个实验的实验现象交流讨论,出现该现象说明了什么问题?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)通电导体在磁场中要受到力的作用。(2)通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))启发学生思考:如果电流的方向、磁场的方向都发生改变,直导体受力的方向会怎么变化呢?请你验证一下,得出结论。认真实验,观察现象,小组讨论后得出结论:如果电流的方向、磁场的方向都发生改变,直导体受力的方向反而不变化。电动机的基本构造1.电动机的构造eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体展示图片:电动机是由能够转动的线圈(转子)和固定不动的磁体(定子)构成。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们分组交流讨论图中的线圈为什么不能连续转动?能不能采取什么方法让线圈转动起来?电动机在工作过程中能量是如何转化的?eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)如图所示,此时这两个力的大小相等、方向相反,作用在同一个线圈上,且在同一条直线上,属于一对平衡力。这个位置是线圈的平衡位置。(2)电动机转动的方向:与电流方向和磁场方向都有关,改变电流方向或磁场方向,电动机的转动方向随之改变;但如果同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变。(3)能的转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。2.换向器eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))当线圈依靠惯性转过平衡位置时,换向器立即改变流过线圈中的电流方向,使线圈持续转下去。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))电动机的应用及优点:(1)应用:电风扇、洗衣机等多使用交流电动机。电动玩具、录音机等小型电器多使用直流电动机。(2)优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格便宜、无污染。eq\o(\s\up7(),\s\do5(材料拓展))电流表的内部结构电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体,在磁极间产生磁场,在磁场中有一个线圈,线圈两端各有一个螺旋弹簧,两弹簧各连接电流表的一个接线柱,在弹簧与线圈间由一个转轴连接,在转轴相对于电流表的前端,有一个指针。当有电流通过时,电流沿弹簧、转轴通过磁场,电流切割磁感线,所以受磁场力的作用,使线圈发生偏转,带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大,所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这种电流表叫磁电式电流表,就是我们平时实验室里常用的电流表。第4节电动机eq\x(电动机)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—\x(磁场对通电导线的作用),—\x(电动机)—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—构造,—原理,—能量转化,—应用,—优点))))见学生用书。本节课在处理电动机的工作原理时,由于这一部分知识比较抽象,我把线圈分解为通电的直导体,化抽象为形象、化复杂为简单,学生就很容易接受了。但线圈在磁场中不能够持续转动,怎么办?此时让学生出谋划策,这样就使得学生在不知不觉中接受了换向器这一知识点。由于本节内容较多,在让学生经历探究实验的过程时给得时间不够充裕,没有让学生亲自动手操作,对于基础较弱的学生来说显得节奏过快。

第5节磁生电知识与技能:1.知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。2.知道发电机的原理,能说出发电机为什么能发电,知道发电机发电过程中的能量转化。3.知道什么是交流电;能区别直流电和交流电,知道我国供电频率是50Hz。过程与方法:1.通过探究磁生电的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系,提高学生的观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。2.观察和体验发电机是怎样发电的,提高学生应用所学知识分析和解决问题的能力。情感、态度与价值观:1.认识自然现象之间是相互联系的,认识科学研究方法的重要性。2.认识到科学探索的成果是创造发明的基础,初步具有创造发明的意识。重点:了解电磁感应现象,知道产生感应电流的条件,知道交流发电机的工作原理。难点:探究电磁感应现象,总结归纳产生感应电流的条件。多媒体课件、手摇发电机、小灯泡、电流表、开关、不同强度的蹄形磁体、导线、导体棒。一、情景导入eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景1))国外科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”,每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标上下浮动时,“工作臂”就前后移动,获得电能储存起来。你知道这种“能量采集船”的工作原理吗?eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景2))前面我们已经知道奥斯特发现了电生磁的现象。既然电能生磁,那磁能不能生电呢?本节我们就来探究一下这个问题。二、合作探究什么情况下磁能生电eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生运动,那么反过来,如果让导体在磁场中先运动,导体中会不会产生电流呢?如何设计实验来进行验证?eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论得出如果让导体在磁场中先运动,导体中会产生电流,并讨论如何设计实验来验证这个观点。eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示实验))设计实验:按照如图所示进行实验,让导体棒在磁场中运动,观察电流表的指针是否发生偏转。实验步骤:(1)闭合开关,让导体棒在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,

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