九年级物理电与磁章节教案示范

一、章节概述本章节是初中物理电磁学的入门与核心内容，旨在引导学生从直观现象出发，逐步建立电与磁之间相互联系的认知，理解基本规律，并初步认识其在生产生活中的应用。内容涵盖电流的磁效应、电磁铁、电磁继电器、电动机以及发电机等关键知识点，是培养学生实验探究能力、逻辑思维能力和科学态度的重要载体。二、教学目标2.1知识与技能1.知道电流周围存在磁场，能描述奥斯特实验的现象和意义，初步理解电生磁的原理。2.知道通电螺线管的磁场特点，会用安培定则判断通电螺线管的磁极极性与电流方向的关系。3.理解电磁铁的构造和工作原理，了解影响电磁铁磁性强弱的因素及其实际应用。4.知道电磁继电器的结构和工作原理，能说明其在自动控制中的作用。5.知道磁场对通电导体有力的作用，理解电动机的工作原理及其能量转化。6.知道电磁感应现象，理解发电机的工作原理及其能量转化。2.2过程与方法1.通过观察奥斯特实验、磁场对电流的作用、电磁感应等实验现象，培养学生初步的观察能力和分析概括能力。2.通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素等活动，学习控制变量法等科学探究方法，体验科学探究的过程。3.通过对电动机、发电机工作原理的分析和讨论，培养学生运用所学知识解释简单物理现象和解决实际问题的能力。2.3情感态度与价值观1.通过了解电与磁的发现历程（如奥斯特实验），感受科学家勇于探索、坚持不懈的科学精神。2.通过认识电与磁知识在生产生活中的广泛应用（如电磁铁、电动机、发电机），体会物理学对人类文明进步的巨大推动作用，激发学习物理的兴趣。3.在实验探究活动中，培养学生实事求是的科学态度、合作与交流的意识。三、教学重难点3.1教学重点1.电流的磁效应（奥斯特实验）。2.通电螺线管的磁场和安培定则。3.电磁铁的原理及应用。4.电动机的工作原理（磁场对通电导体的作用）。5.发电机的工作原理（电磁感应现象）。3.2教学难点1.安培定则的理解和灵活运用。2.电磁继电器的工作过程分析。3.电动机中换向器的作用。4.电磁感应现象的产生条件及感应电流方向的判断（初步）。5.区分电动机和发电机的构造、原理及能量转化。四、教学方法与手段1.实验探究法：本章内容以实验为基础，通过教师演示实验和学生分组实验，引导学生观察、分析、归纳总结规律。2.问题引导法：设置一系列有层次的问题，激发学生思考，引导学生主动构建知识。3.讨论法：针对重点难点问题，组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作。4.多媒体辅助教学：运用PPT、动画、视频等手段，直观展示抽象的物理过程（如磁场分布、电磁感应的动态过程），突破教学难点。5.模型教学：利用通电螺线管模型、电动机模型、发电机模型等，增强学生的感性认识。五、教学准备5.1教师准备1.多媒体课件（PPT）：包含本章知识点梳理、实验演示视频、动画模拟（如磁场线分布、电动机运转原理）。2.实验器材：*奥斯特实验：干电池（或学生电源）、小磁针、导线、开关。*通电螺线管磁场：螺线管、电源、小磁针、铁屑、玻璃板。*电磁铁：螺线管（可拆线圈）、铁芯、电源、滑动变阻器、大头针（或小铁钉）、开关。*磁场对电流的作用：U形磁铁、轻质导体棒（如铝棒）、电源、开关、导线、支架。*电磁感应：U形磁铁、线圈（带铁芯或不带）、灵敏电流计、导线、导体棒、支架。*电动机、发电机模型。*电磁继电器工作原理演示器。3.板书设计思路。5.2学生准备1.预习本章内容，初步了解基本概念。2.准备好物理课本、笔记本、练习本、铅笔、直尺。3.鼓励学生思考生活中哪些地方应用了电与磁的知识。六、教学过程（示例：第一课时电流的磁效应）6.1创设情境，引入新课（约5分钟）*教师活动：提问：“同学们，我们已经学习了电现象和磁现象。电和磁是两种截然不同的现象，它们之间有关系吗？”引导学生思考和猜测。可以展示生活中的电磁起重机、电动机图片，提问：“这些设备是如何工作的？它们的工作是否与电和磁都有关？”*学生活动：思考教师提出的问题，自由发言，表达自己的看法。*设计意图：通过生活实例和设问，激发学生的好奇心和求知欲，自然引入本章主题——电与磁的联系。6.2新课讲授与实验探究（约25-30分钟）6.2.1电流的磁效应（奥斯特实验）*教师活动：1.介绍历史背景：“在19世纪初，许多科学家都认为电和磁是互不相关的。直到1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次偶然的实验中发现了一个奇妙的现象，从而揭示了电和磁之间的联系。”（可配合图片介绍奥斯特）2.演示奥斯特实验：*将一根直导线平行地放在静止的小磁针上方（或下方），且与磁针指向一致。*提问：“当我们闭合开关，给导线通电时，小磁针会怎样？”*闭合开关，引导学生观察小磁针是否偏转。*改变电流方向，再次闭合开关，引导学生观察小磁针偏转方向是否改变。*断开开关，观察小磁针是否恢复原状。3.引导学生分析现象，得出结论：“通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。”强调这就是“电流的磁效应”。*学生活动：1.认真观察教师演示实验，记录实验现象。2.思考教师提出的问题，小组内简短讨论。3.总结实验结论，在笔记本上记录“电流的磁效应”及其发现者。*设计意图：通过经典实验的演示，让学生直观感受电流的磁效应，培养观察能力和分析能力，渗透物理学史教育。6.2.2通电螺线管的磁场*教师活动：1.提问：“一根直导线的磁场比较弱，而且分布较散。如果我们把导线绕成线圈，制成螺线管，再给它通电，它的磁场会是怎样的呢？”2.演示通电螺线管的磁场：*方法一（铁屑法）：将螺线管穿过水平放置的玻璃板（或硬纸板），在板上均匀撒上铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况，并与条形磁铁的磁场分布对比。*方法二（小磁针法）：在通电螺线管周围不同位置放置小磁针，观察小磁针N极的指向，从而判断螺线管的磁极。3.引导学生总结通电螺线管磁场的特点：“通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，它也有N极和S极。”4.介绍安培定则（右手螺旋定则）：“如何判断通电螺线管的磁极与电流方向的关系呢？我们可以用安培定则来判断。”详细讲解安培定则的内容和操作方法：“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。”5.通过例题或图示例题，带领学生练习使用安培定则判断螺线管的磁极或电流方向。*学生活动：1.观察铁屑的分布和小磁针的指向，对比条形磁铁的磁场。2.认真听讲，理解安培定则的内容。3.跟随教师进行练习，在练习本上画出螺线管，标注电流方向，用安培定则判断磁极。同桌之间可以互相检查。*设计意图：通过实验探究和对比，帮助学生建立通电螺线管磁场的直观印象。安培定则是重点也是难点，通过教师示范和学生练习相结合的方式，帮助学生掌握。6.3巩固练习（约5分钟）*教师活动：展示几道关于奥斯特实验现象分析、安培定则应用的基础练习题。*例如：1.奥斯特实验表明，______周围存在磁场。2.请用安培定则判断下图中通电螺线管的N、S极。（附图）*学生活动：独立完成练习，同桌互查或教师抽查讲解。*设计意图：及时反馈学习效果，巩固本节课所学重点知识。6.4课堂小结（约3分钟）*教师活动：引导学生回顾本节课学习的主要内容：*奥斯特实验及其结论（电流的磁效应）。*通电螺线管的磁场特点（与条形磁铁相似）。*安培定则的内容和应用。*强调电生磁是本节的核心思想。*学生活动：跟随教师一起回顾，在笔记本上整理本节课的知识要点。*设计意图：帮助学生梳理知识脉络，形成知识体系。6.5布置作业（约2分钟）*教师活动：1.必做题：完成课后练习中与本节内容相关的习题。2.思考题：“既然通电螺线管有磁性，那么我们如何增强它的磁性呢？”（为下一节电磁铁的学习做铺垫）3.预习下一节“电磁铁”的内容。*学生活动：记录作业内容，明确要求。*设计意图：巩固所学，延伸思考，为后续学习做好准备。七、板书设计（示例：第一课时）第二十章电与磁第一节电流的磁效应1.奥斯特实验（1820年）*现象：通电导线使小磁针偏转；电流反向，偏转方向改变。*结论：电流周围存在磁场（电流的磁效应）；磁场方向与电流方向有关。2.通电螺线管的磁场*特点：外部磁场与条形磁铁相似（有N、S极）。*安培定则（右手螺旋定则）：*握：右手握住螺线管；*指：四指指向电流方向；*大拇指：指向螺线管的N极。*（图示：画一个螺线管，标注电流方向，用右手比划，标出N、S极）3.练习：（简单图示练习）八、教学反思与评价（课后填写）*本节课的实验演示是否成功，学生观察是否清晰？*学生对安培定则的掌握程度如何？是否需要增加更多不同类型的练习？*课堂提问的有效性如何？学生的参与度高吗？*时间分配是否合理？*哪些环节可以改进，以提高教学效果？*通过课