人教版九年级下册物理全册单元整体教学设计（配2026年春改版教材）

人教版九年级下册物理全册单元整体教学设计(配2026年春改版教材)…单元整体设计…学习目标主题“能量”下的二级主题“电磁能”。从能量和做功的角度引入电能、2在新教材中，本章旨在引导学生从能量视角分析电路。同时，本章具有承上启下的作用，是在学习了欧姆定律的基础之上，进一步学习电能、电功、电功率以及电流热效应的相关知识，从电磁能的角度进一步理解能量的转化。在学习本章内容之前，学生已经掌握了电路、姆定律等内容；能够通过实验探究，分析归纳得出一般物理规律；具备了但是对于新增加的物理概念理解容易模糊，易混淆电能、电功、电功率概念。另一方面，物理公式增加，使得部分学生公式运用困难，不明确适用条件，常死记硬背，应用时易失误。同时，部分学生综面对综合性问题，无法厘清电阻、电压、电流等多物理量变化关系，逻辑知识体系电功电功做功快慢_电功率一跨学科实践：为家庭应用.测量用电器的功率探究小灯泡电功率 随电压的变化额定功率实际功率电能功能关系测量能量转化电能表电热 规划第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议1课时1.物理观念：结合实例，从能量转化的角度认识电能和电功；知道电流做功的实质，认识电功与电能的关系；知道电能表的作用，能根据电能表读数计算消耗电能的多少。2.科学思维：通过对电流做功实例的分析，归纳得出不同形式的能可以相互转化的结论；结合家中用电器的使用情况，分析影响电流做功多少的因素。3.科学探究：通过电能表的学习，掌握计算电能的方法；经历实验探究，能总结出影响电流做功多少的因素。4.科学态度与责任：结合生活中对电能的应用实例，培养实事求是分析物理问题的科学态度；通过了解电能表的使用，培养节约用电、关注生活的意识和责任忠教学重难点1.教学重点：电能表的读数与电功的测量；电流做功的影响因素；电功的简单计2.教学难点：通过实验现象归纳影响电流做功的因素。教学过程教学过程放学到家，小宇看到餐桌上有一张写有爸爸名字的本月的电费单。×××供电公司低压客户电费通知单抄表时间：2025年06月30日电费号：××......××台区号×单价表号倍率1户名客户类型居民储蓄地址北京路××-×#上月表底本月表底抄表员号4本月电费本月消耗电能账户余额5[过渡]巨大的门式起重机通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再准确地放到列车上。集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来?[提问]各种家用电器工作时也要消耗电能。电能由什么装置提供?[追问]如图所示是各种用电器，你能具体说说你所知道的不同的用电器分别将电能转化为什么形式的能吗?[追问]你知道电能的单位是什么吗?[追问]利用电能的过程中，电能的实质是什么?[过渡]电能是人类生产、生活的[展示]教师出示不同款式的电能表(脉冲式、转盘式等)。18.1-2的电能表(如图)为例介绍电能表，考讨论并电风扇、洗衣机：电能转化为机械能；电饭锅：电能转化为内能；回答]电灯：电能转化为内能和光能。[交流并回答]电能的国际单位：箱的[回答]利用电能的实质是将电能转化为人们所需要的其他形式的势能。答]电能[相[相互讨论并回答]互讨论并回答]6耗的电能?如何进行读数?[提问]如何用电能表测量出用电电能表可以显示从开始计数到读数时为止用户消耗的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量。上周一中午本周一中午[追问]如果该地区每度电的费用是0.6元，这一周的用电需要支付多少电费?便，读数时常常只读整数，小数部>任务二认识电功7这种功叫作电功。其他形式的能的过程。说电流做了功，电流通过用电器时能量的转化是电流做了多少功。[交流讨论并回答](1)电压电流；(2)通电时间。电荷电荷电源能使灯泡发光涡轮水流通过涡轮，能8(2)我们还有这样的生活经验：用电热壶对水加热，通电时间越长，消耗电能越多。由此我们知道，电流做功的多少不着，我们需要采用什么方法去研究?[追问]根据前面的猜想，我们要比较“电流做功的多少”,应该改变“电压、电流和通电时间”三个物理量中的一个，控制另外两个物理量相同。还需要用到什么方法?“电流做功多少与灯泡两端电压的关系”时，应改变电压的高低，控制电流大小、通电时间长短相同，故可采用将两个阻值不同的灯泡(RLi<RL₂)串联在同一电路中的方法，电路图如图所示。将实验现象记录在表格中。实验2:在探究“电流做功多少与通过灯泡电流的关系”时，应改变电流的大小，控制电压高低、通电时间长短相同，故可采用将两个阻值不同的灯泡(RLi<RL)并联在同一电路中研究电流做功的多少。[记录实验1现象]灯泡电压表示数/(选填“大”或“小”)灯泡亮度/(选填“亮”或“暗”)大亮小暗[结论1]在电流和通电时间相同时，两端电压越高，电流做的功越多。[记录实验2现象]灯泡电流表示数/(选填“大”或“小”)灯泡亮度/(选填“亮”或“暗”)小暗大亮[结论2]在两端电压和通电时间相同时，电路中的电流越大，电流做的功越多。时，通电时间越长，电流做功越多。9的方法，如图所示。将实验现[追问]在探究“电流做功多少选取实验1或实验2中的任一灯泡，你能分析得到通电时间长短对消耗电能的影响吗?[引导提问]知道了电流做功的多少跟电压的高低、电流的大小及通电时间的关系后，你能猜测或总结出电功的计算公式吗?它的电流为0.2A,计算这盏灯工作1h,电流做了多少功，消耗的电能是多少?它的电流为0.09A,工作1h,消耗的电能是多少?且工作相同的时间，LED灯比流的大小及通电时间的长短都有关，电压越高、[交流并回答]当电路两端的电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t,电路所做的电功的计算公式为W=UIt,电功的单位与电能的单位都是焦耳(J),此时，1V×1A×1s=1U根据I=及其变形公式，还可得[回答](1)电流做功1.584×105能是1.584×105J。(2)消耗的电能是7.128×104J。[小结]1.电功的两个推导公式是以欧姆定律为基础进行推导的，所以仅仅适用于纯电阻电路，即导体通电时将电能全部转化为内能。而电功的通用公式适用于[总结]通过对电能和电功的学习，我们认识了电能及电能表的读数，电能和电功的关系，电功的影响因素及计算方法，能利用所学知识解决生活中的电费计算、电能测量。电能的转化电能表-作用影响因素教学反思教学反思第2节电功率1.物理观念：知道电功率的概念和物理意义；知道电功率和电压、电流的关系；知道什么是用电器的额定电压和额定功率，实际电压和实际功率；知道电功率的2.科学思维：通过物理量之比定义新物理量的方法，建立电功率的概念，发展科3.科学探究：经历科学探究小灯泡的电功率随电压变化的过程，掌握科学探究的方法，培养观察、分析、处理信息和得出结论的能力。4.科学态度与责任：经历额定功率和实际功率的学习，培养关注实际用电问题的科学态度与责任，养成正确使用用电器的习惯；通过实验探究，培养动手动脑的能力，激发学习兴趣和对科学的求知欲，养成乐于探究、善于合作的习惯。1.教学重点：电功率的理解和计算；用电器的额定功率和实际功率的理解和计2.教学难点：用电器的实际功率的理解和计算。用电器工作时，通电时间越长，电流做功就越多，消耗的电能也就越多。如图所示，是我们家中常见的几种家用电器。电冰箱白炽灯柜式空调[提问]这些用电器在相同时间内消耗的电能一样多吗?任务一认识电功率[提问]将一只白炽灯和一个电吹风分别接入装有电能表的电路，正常工作时哪一种情况下电能表的转盘转得更快?说明电流通过哪一个[小结]我们引入电功率是为了表示电流做功的快慢，用字母P表[追问]1.你知道电功率的定义是什么吗?2.电功率的单位是什么?3.电功率的公式是什么?[提问]知道了电流做功的多少W以及做功时间t,就可以计算电功率，这是电功率的定义式。联系学过的其他公式，你会推导电功率的到W=Pt,由此可以得到上节介绍的“千瓦时”:电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能就是1kW[展示]介绍常见用电器的电功明电流通过电吹风做功快。[回答]3.电功率的公式：我们认识到，电流通过不同用电器时做功有快慢之分，那么电流通过用电器做功的快慢可们探究小灯泡的电功率随电压“2.5V”的小灯泡、电压为3V位置，先后使电压表的示数小[提问]根据实验现象与数电压表示数U/V电流表示小灯泡的亮度小灯泡的电3偏亮正常偏暗[相互讨论并回答][提问]若小灯泡两端的电压(1)小灯泡正常工作时的电功率为0.75W。远高于标示的电压，可能会怎(2)在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不[提问]怎样使用电器正常工同，电功率也不一样；小灯泡两端的电压越高，作呢?[小结]1.用电器正常工电功率越大，小灯泡越亮。作时的电压叫作额定电压，在[回答]小灯泡可能会被烧坏，不发光。正常电压下工作时的电流叫作[回答]使用电器两端的电压等于铭牌上标示的2.用电器在正常电压下工作时电压，用电器正常工作。的电功率叫作额定功率。[引导提问]如图所示，不同的用电器的额定功率一般不同，即使同一种用电器同一规格、型号不同，额定功率也不同。观察铭牌回答问题： [回答]超定电及材力20n11.额定电压是220V。2.额定功率是60W。3.用电器实际工作时的电压为实际电压，实际电压下的电功率是实际功率。当实际电压小于额定3.用电器的电功率会随用电器两端的电压变化发生怎样的变化?1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热一壶水(1)加热这壶水消耗了多少电能?(2)加热时通过电热水壶的电流是多少?[追问]若不考虑温度对电热水壶电阻的影响，电热水壶正常工作时的电阻是多少?[注意](1)利用公式计算，各物理量单位统一，可以统一都用国际单位，也可以都用匹配的常用普适公式，是建立在欧姆定律及其变形公式的基础上的，而欧姆定律适用于纯电阻电路，即电流通过导体发热而没有其他变化(将电能全部转化为内能)的电路，不适用于将电能主要转化为机械能的电压时，实际功率小于额定功率；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率。[自主解答]解：(1)根据得消耗的电能W=P额t=1800W×4×60s=4.32×105J。(2)根据P=UI可得通过电热水壶的电流I额[回答]方法：电热水壶的电阻,则电热水壶方法二：由P=UI、,则电热水壶的电阻>任务三电功率的测量测出家中某个用电器的电功率。你知道有哪些测量用电器电功率的方法?法。方法一：电功率可以使用电力监测仪直接测量，出示电力检测仪(如图)。方法二：记录电能表的初始值W₁,确保除了要测量的用电器，其他用电器均处于断开电源状态。使要测量的用电器正常工作一段时间t后，记录电能表的示数W₂,利用公式来计算用电器的电功率方法三：根据P=UI,利用电压表和电流表测义，知道了额定功率与实际功率、电功率的相关计算及测量。我们还明确了灯泡的亮度由其实际电功率决定，而不是由其额定功率测量方法定义式法(电能表、秒表法):1.物理观念：根据家庭电路中的各种用电器的耗电情况，能应用电功、电功率的知识，为家庭节约用电提建议。2.科学思维：能通过分析家庭用电数据，了解高耗电环节，能结合跨学科知识综合判断节约用电的措施，提出自己的见解，发展分析推理能力。3.科学探究：在实践活动中能与他人协作，经历信息收集、建议提出、交流评估等过程，提升实践操作与团队协作能力。4.科学态度与责任：通过实施家庭节电建议，增强节约用电的意识。1.教学重点：电能和电功率的概念及公式运用；分析家庭数据，提出切实可行的节电建议，能够清晰阐述这些建议所依据的物理原理。2.教学难点：制订具有针对性和有效性的节电方案；将所学物理原理灵活运用到实际生活中，提出创新性的节电方法。展示一度电的作用，电能是生产生活中所需要的重要能源，电能的利用给我们带来了各种便利，我们要从身边的点点滴滴做起，注意节约用电。[提问]生活中哪些行为导致了用电浪费?我们应该如何减少浪费?任务一调查家中用电情况[提问]电能表的作用是什么?如何通过电能表读数计算某段时间内家庭消耗的总电能?[追问]除此之外，我们还可以通过什么手段获得家中一段时间内的2kW,夏季每日平均使用8h,一个月(30天)消耗多少电能?需付多少电费(单价0.56元/度)?到26℃,功率不变，但每日使用时长减少2h,一个月能节约多少电费?[过渡]要提出有效的节电建议，首先需要了解家庭“用电主力”。哪些用电器功率大?使用时间长?结合W=Pt分析哪些是决定耗电量的关键?接下来我们先通过调查明确家庭用电器的基本情况。[提问]我们家庭中常见的用电器有哪些?如何获取这些用电器的“额定功率”?夏季使用，我们可以用什么方式记[思考讨论并回答]家中的空调、电饭锅、它们的额定功率可以通过查看用电器铭牌、“2000W”、电热水器的“1500W”。名任务三提出节约用电的建议“主力军”。喜欢一直开着，这样可以随时使用使用一次，哪种更省电?(30天)一个月能节约多少电能?式”为什么会持续耗电?有哪些针对性的节电建议?[讨论并回答]3.结合实际情况选购能效等级更高的用电分析，我们已经掌握了一些节电的转化为一份可落地的“家庭节约用节电建议需区分“不同用电器”用电器节电建议节电前一周耗电量节点后一周耗电量节约电能>任务五展示交流面、更有效。从不同角度对同学的调查家中用电情况跨学科实践：为家了解用电器的耗电情况提出节约用电的建议评估采纳节电建议后的效果展示交流1.物理观念：知道电流的热效应；了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象，分析解决简单的实际问题。2.科学思维：结合电功的表达式和欧姆定律推导焦耳定律的表达式，培养演绎推理能力；能建立物理模型，简化复杂问题，运用焦耳定律分析实际问题。3.科学探究：通过“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，体会实验中控制变量的方法，发展观察、分析、处理信息、得出结论的能力。4.科学态度与责任：知道电热危害的防止与应用，关注生活、生产中的电热问题，形成将物理知识应用于造福生活、改进生产的科学态度与责任。1.教学重点：理解焦耳定律；定性研究电热与电阻、电流之间的关系。2.教学难点：理解并应用焦耳定律；定性研究电热与电阻、电流之间的关系。66教学过程冬天用电暖气取暖，房间温度快速升高；笔记本电脑长时间使用后，底部会发烫，需要风扇散热；电水壶通电后，可以将壶里的水加热直至沸腾。[提问]为什么这些用电器使用时都出现了发热现象?任务一认识电流的热效应[提问]说一说自己家里的用电通电后发热是什么现象?这一过程中能量是如何转化的?过的电流相同，电炉丝热得发红，说明电炉丝的温度比导线高，电流在电炉丝上产生的热量更多。结合生活经验，你认为电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?[提问]若要探究“电热与电阻的关系”,应控制哪些变量不变?如何设计电路实现?[追问]实验中如何“观察”电热的多少?封着等质量的空气，内置不同阻值电阻丝(R₁<R₂),串联接入电路，通电相同时间后，记录U形管中液的U形管液面高度的变化更明显?说明什么结论?[提问]若要探究“电热与电流的关系”,应如何控制变量?[演示实验]如图所示，将R₂换成[猜想]可能与导体电阻、电流大小、通电为可见的气体升温膨胀，通过U形管液面高相平，通电相同时间后，R₂对应的U形管两侧液面高度的变化更明显。说明电流、通电时间相同时，电阻越大，电热越多。[回答]探究电热与电流关系时，控制电两个与R₁相同的电阻丝R₃、R4并联后接入电路，通电相同时间，记录的U形管液面高度的变化更明显?说明什么结论?延长通电时间，电热会如何变化?结合生活经验举例说明。[观察回答]发现R₁对应的U形管液面高度的变化更明显，此时通过R₁的电流较大，说明电阻、通电时间相同时，电流越大，电热越多。气开1h比开30min更热、手机通话1h比量实验，于1840年最先确定了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定公式Q=P²Rt。单位：电流I—安培(A),电阻R—欧姆(Ω),时间t—秒(s),热量Q—焦耳(J)。热得发红、导线几乎不发热，为什么会出现这种差异?现在我们利用已知电炉丝的阻值为40Ω,导线的阻值为0.04Ω,电路中的电流为5A,通电时间为100s,通过计算说明为什么电炉丝热得发红，而与它串联的导线却几乎不发热?[说明]运用焦耳定律计算电热时(1)焦耳定律公式Q=I²Rt,是由实验总结出来，只要有电流通过导体，都可以用它来计算所产生的热(2)公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，也是对应[过渡]我们之前学习过电功Q1远远大于Q₂,所以电炉丝热得发红而与它Q=PRt,两者是否相等?这需要结合电路中“电能的转化情况”来判关系不同。[提问]电热水壶通电后主要将电能转化为什么形式的能?它们相等吗?转化为什么形式的能?产生的电热(内能)与电能相等吗?[追问]用电器产生的热量都与电流做功或者消耗的电能相等吗?中，电流工作时将电能全部转化为内能，这样的电路叫纯电阻电路。初中我们所研究的电路，大部分是纯电阻电路。而电风扇所在的电路，电流工作时，消耗的电能只有一部分转化为内能，大部分转化为机械能，这样的电路为非纯电阻电路。[例题展示]一只电熨斗(纯电阻)接在220V电路中，电阻为110Ω,通电10分钟，求产生的热量。[追问]若将例题中的电熨斗换成电流做功=消耗的电能=产生的内能电功=电热[回答]电风扇→消耗电能→产生机械能和内能电流做功=消耗的电能>产生的内能电功>电热[自主解答]两种方法结果一致。[讨论并回答]不能用Q=UIt计算电热，因为电动机所在电路是非纯电阻电路，绝大部分电能转化为机械能，只有少量的电能转化“额定电压220V、电阻10Ω、额定功率100W”的电动机，通电10分钟，能否用Q=UIt计算电热?为什么?应选择哪个公式?[小结](1)纯电阻电路中，消耗的电能W等于产生的电热(2)非纯电阻电路中，消耗的电能W大于产生的电热Q:W=UIt>Q=PRt,仅能用Q=PRt计算电热。别为R₁、R₂、R₃、R4。如图甲所示，电阻为R₁、R₂的电阻器串联后接在电压为U的电路中；如图乙所示，电阻为R₃、R4的电阻器并联后也接在电压为U的电路中。已知(1)电阻为R₁和R₂的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多?(2)电阻为R₃和R4的两个电阻器，在相同时间内哪个放出的热量多?为电热；应选择Q=IRt(需先根据P=UI计算电流,再代入计算)。电阻为R₁和R₂的两个电阻器的电流相等。根据焦耳定律Q=P²Rt,当I、t相同时，Q与R成正比，由于R₁>R₂,因此相同时间内电阻为R₁的电阻器放出的热量比电阻为R₂的电阻器多。(2)在并联电路中，电阻为R₃和R₄的电阻器两端的电压相等。根据焦耳定律Q=I²Rt和欧姆定律I可得由公式可知，电压相同时，相同时间内导体放出的热量与它们的电阻成反比，且R₃>R₄,因此相同时间内电阻为R₄的电阻器放出的热量比电阻为R3的电阻器多。任务三认识电热的利用与防止[过渡]焦耳定律明确了电热与电流、电阻和通电时间的关系。生活也需防止过多电热带来的危害，这是科学原理与生活实践结合的重要体现。是利用电热工作的?它们的设计特点是什么?机背部设计散热孔，电热水器外壳是什么?属于电热的利用还是防止?[追问]若电器散热不良(如电脑风扇堵塞、手机套包裹过严),会带来哪些问题?箱、电饭煲等；设计特点：内置高电阻发热丝(如镍铬合金丝),能高效地将电能转化为[回答]“电脑主机内装有风扇，手机背部设计散热孔”的目的是“防止过多电热损坏设备”,电脑运行时，CPU产生大量热量，风扇转动加速空气流动，带走热量，属于电热的防止；“电热水器外壳采用隔热材料”的目的是防止电热散失，浪费电能，属于电热的利用。“电脑蓝屏、手机死机、电池鼓包”等问题，造成安全隐患，影响用电器使用寿命。定律的学习，我们认识了电流的热用与危害防治问题。电流热效应——电能——内能转换法控制变量法转换法控制变量法电阻成正比，跟通电时间成正比公式-=Q=I²Rt(Q:J,I:A,R:Ω纯电阻电路(电能→肉能)——非纯电阻电路(电能→内能+其他能)——W=UIt=Pt>Q=I²Rt电热的利用与防止学习目标表、总开关、保护装置、用电器、插座等，并理解各部分的作用和相互关系，提升逻辑思维和系统性思维。3.通过设计家庭电路的实践活动，巩固已学理论知识，学会将理论与实践相结合。本章知识内容对应“物理观念”核心素养中的能量观，具体对应一级主题“能量”下的二级主题“电磁能”和一级主题“跨学科实践”下的二级主题“物理学与日常生活”,是前面各章所学电学知识的实际应本章的内容要求了解家庭电路的组成和连接方式；知道电路中的总电流随用电器总功率的增大而增大；知道总电流过大的原因和危害；有安全用电和节约用电的意识。本章是电学部分的重要延续，也是对初中物理整个电学知识的总结归纳以及实际应用，与生活实际联系紧密，它不仅有助于理解和掌握电学知识，还能培养安全意识和实践能力。在学习本章内容之前，学生已经学习了电路、欧姆定律、电功率以及焦耳定律等电学知识；在日常生活中已经接触了大量的用电设备和场景，如家庭电路、照明设备、插座等，具有一定的感性认识。虽然家庭电路与学生的日常生活联系紧密，但由于现在大多数实际建筑物中的电路使用暗线，学生无法观察到家庭电路的全貌，会使学生对家庭电路的理解较为模糊，对用电安全知识不够重视。知识体系流过大的原因用电原则，防雷组成保险装置调查家庭合理规划配用电需求电分支回路规划1.物理观念：知道家庭电路中电功率过大、短路的成因及危害；了解常见的触电事故及触电的急救措施。2.科学思维：通过运用电学知识分析家庭电路中常见用电安全问题发生的原因，发展推理能力。3.科学探究：能根据实验现象分析导致电路中电流过大的原因，发展获取证据的4.科学态度与责任：通过安全用电知识的学习，培养关注用电安全、守护自身与他人安全的意识。1.教学重点：分析家庭电路中电流过大的原因。2.教学难点：了解常见的触电事故。暑假里的一天，家里举办了一次大家庭聚会。因为天气炎热，所以小雨打开了家里所有的空调降温。正当大家一边享受着多台空调带来的阵阵凉意，一边开启烤箱、电磁炉、电炒锅和电饭锅制作聚会的美食时，墙上的配电箱传来了“咔嚓”一声，家里停电了!在供电局工作的大伯告诉大家，同时使用的用电器太多了，电路跳闸了![提问]“同时使用的用电器太多导致跳闸”,这涉及什么物理原理?任务一电功率过大P128图。总功率P=P₁+P₂+…+Pn,会很大；根据PT=n,电压U不变，P增大则总电流I增大。[回答]最大总功率P=UI=220V×10A=2200W;同时开启1500W的电暖气和1000W的电烤箱，总功率为1500W+相线相线中性线大地[讲解]我国家庭电路的电压是220V,如图所示，在进户的两条输电线中，一条叫作相线(用L表示),俗称火线；另一条叫作中性线(用N表示),俗称零线。采用什么方式连接在电路中的?定),根据电功率公式P=UI,变形可得器时，总功率P会如何变化?总电可得流I又会随之发生什么变化?[追问]若你们家电能表的额定电流为10A(允许通过的最大电流),根据P=UI,该电路允许的最大总功率是多少?若同时开启功率为1500W的电暖气和1000W的电烤箱，总功率是否超过额定值?总电流会达到多少?时，根据焦耳定律Q=PRt,导线会发热，长期过热会引发什么后果?的电线要比其他的电线要粗一些?1000W=2500W>2200W,总电流11.4A>10A,超过电能表的额定电流。化，温度过高甚至会引燃周围可燃物。由此你可得出什么样的猜测?[小结]现代家庭用电器越来越多了，如果家里添置了新的大功率用电器，例如电热水器、空调，就可以用上面的公式估计一下通过它们的电流。由于各个用电器是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器数量的增加而变大。因此，一定注意不要让总电流超过家里供电线路允许的安全值。即使每个用电器的电功率不算很大，但如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值，导致线路故障，甚至发生火灾。电线越粗，允许通过的电流越大。>任务二短路[过渡]除了总功率过大，“短路”是家庭电路中另一个引发电流骤增的危险情况，其危害更直接、更剧烈，我们来分析短路的成因与[提问]什么是“短路”?家庭电常小(接近0)。根据欧姆定律I=,量热量(Q=P²Rt),烧毁导线、电器，引发火极小会导致电流I发生什么变化?这种电流会带来什么危害?[展示]播放视频，演示短路对家庭电路的影响。[小结]短路时电路中的电流非常大，远远超过导线与设备所允许的电流限度，会产生大量的热，从而可能引起导线和设备损坏或炸裂，很容易造成火灾。所以，在我们日常生活用电时，要注意这些引起短路的安全隐患，要做到安全用电。所以当人体成为电路的一部分时也会有电流通过，当通过的电流超过安全的范方见过这种标志?跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，电压越高时，电流会越大，当心触电●危险电压可能导致人身害检修时请先断开电源ISTOPHIGH-VOLTAGED止步高压危险们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢?电流大小身体感觉手指肌肉感觉痉挛，手指感觉灼热和刺痛以脱离电源，但尚能摆脱电源呼吸麻痹，心房开始震颤，强烈呼吸麻痹，持续3s或更长时间后，心脏麻痹或心房停止跳动[提问]观察图示的两种触电情形，你能分析出他们触电的原因吗?同时接触相线和中性线，相线与中性线有电压差，电流直接经人体从相线流向中性线，形成闭合回路；图乙触电时，人体接触相线且与大地连通，大地是导体，电流从相线经人体导入大地，形成中性线中性线中性线[追问]结合上面两种情况，家庭电路中，人体触电的本质是什么?[小结]以上是家庭电路中常见的触电类线。单线触电：人体接触相线且与大地连[过渡]除了家庭电路，户外的高压电、我们需要掌握对应的防触电常识。阅读器，电压通常在1000V以上，与家庭电路220V相比，高压电的触电风险有何不同?常见的高压触电类型有哪两种?压电会产生电弧，击穿空气引发触电?行急救，千万不要用手去拉触电的人，如果找不到电路开关切断电源，则可用干燥的木棒、树枝将电线从触电者身体上挑开。触，靠近就可能触电；常见类型是高压电弧触电和跨步电压触电。压电产生电弧，击穿空气，电流经电弧进入人体；跨步电压触电是高压电落地，地面以落地点为中心形成电压差，人跨步时两脚间有电压，电流通过人体。[回答]空旷处站立易成为雷击目标；树木易被雷击，电流会经树木传导；关闭家电电源可避免雷电通过电线传入室内击坏电器。的触电风险，防雷击的核心措施有哪些?这些措施如何避免雷击触电?可能向被保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地装置将雷电流释放到大地中去，使被保护物体免受直接雷击。所以避雷针实际上是引雷针，它把雷电引来入[小结][回答](1)水是导体，如果用湿手插(拔)插头、习，我们知道了结合公式解释电路电功率过大及短路的危害，知道电防雷1.物理观念：认识家庭电路的基本组成及各部分的功能与作用。2.科学思维：通过探讨熔断器、断路器、保护线等装置对电路和人体的保护作用，分析测电笔的工作原理，发展科学推理能力。3.科学探究：通过观察铅锑合金丝熔断的实验现象，解释其材料特性，培养基于证据作出解释的能力。4.科学态度与责任：经历家庭电路基本组成的学习过程，提高在生产生活中应用物理知识的认识，强化安全用电的意识。1.教学重点：电流过大的防护；家庭电路的基本组成及作用。2.教学难点：辨别相线与中性线；保护线的作用。小雨家新买了一套商品房，爸爸妈妈准备利用暑假期间装修一番。装修前电工师傅画了一个电路图，如图所示是该电路图的一部分。开关电能表三孔插座电灯两孔[提问]电工师傅安装电路时，怎样防范触电事故的发生?怎样辨别进户的相线和中性线?家庭电路中有哪些基本组成部分?每个元件在电路中分别起到什么作用?任务一认识电流过大的防护能引发导线发热、火灾，因此必须设置专门的防护装置。我们先了解接线柱间是一段铅锑合金丝，C、D两个接线柱间是一段铜丝。移动滑动变阻器的滑片，当电阻减小时，电流增大，观察铅锑合金丝和铜丝[提问]前面我们学过电热的知识，有谁能解释一下，为什么铅锑合金丝熔断了，而铜丝却没有吗?料制成了熔断器中的核心部件(俗称保险丝)。[提问]能不能用钢丝或铁丝代替保险丝?[提问]每种规格的保险丝都有它的额定电流，我们在选用或购买保险丝时要根据电路中的电流大小适当地选购。如果家庭电路中电能表的额定电流为10A,应选择额定电根据焦耳定律，铅锑合金丝产生的热量更多，铅锑合金丝由于温度升高达到熔点而熔[回答]不能，保险丝应该用电阻大，熔点[回答]应选择额定电流为10A的保险丝；10A时，保险丝不熔断，而电流过大会损坏额定电流流为多少的保险丝?若选择额定电流为15A的保险丝，会有什么风额定电流险?[提问]熔断器被广泛应用于高低压配电系统、控制系统以及用电设备中。在很多居民楼的供电线路中，目前常采用低压断路器对电流过大的电路进行保护。如图所示的是一种常见的低压断路器，又称空气开关。你知道它是利用什么原理实现防护的吗?器有什么优势?家庭电路中，低压断路器通常安装在什么位置?丝不同，它被附加在总开关上，利用了电流的磁效应，当电流过大时，开关会自动断开，切断电路(俗称跳闸),找出原因把问题解决后，用手重新闭合开关就可以了，不需使用，无需频繁更换；跳闸后能通过开关状确保所有用电器的电流都经过防护装置。[相互讨论并回答]测电笔由笔尖金属体、笔尖、金属笔卡笔尖、金属笔卡正确的使用方法氖管电阻器触的是相线，不发光则为中性线。[讨论并回答]左孔是中性线，右孔是相线；检测右孔时，相线与大地之间有220V电笔卡→人体→大地，氖管发光；左孔是中性线，与大地间无电压，无电流，氖管不发[回答]手未接触笔尾金属笔卡，“相线→测电笔→人体→大地”的通路断裂，无电流[回答][提问]用测电笔检测家庭插座的光，检测右孔时氖管发光，说明左孔、右孔分别对应什么线?为什么触金属笔卡，即使笔尖接触相线，氖管也不发光，为什么?如螺丝刀，使用时要用指尖抵住上端的金属帽，如图。其他常见的测电笔还有LED彩光测电笔、数显式测电笔等。用这些测电笔辨别相线时，同样需要注意安全，手指切不可接触笔尖处的金属部分。中性线-线处，因此从安全角度考虑，控制中性线电灯的开关要连接在相线和电灯之间。这样断开开关后，电灯接线处也有三孔插座，请列举使用两孔插座和三孔插座的用电器，并总结使用两孔插座和三孔插座的用电器的孔插座是对应的。三孔插座，其中两个孔分别接相线和中性线，另外一个孔是与大地相连接的，也就是接在保护线上。将三脚插头接到三孔插座上时，左右两个脚接用电部分，中间上端那个最长的脚接的是功率较小，有塑料外壳，比如台灯、风扇、电视机等；使用三孔插座的用电器一般功率较大，多有金属外壳，如电饭煲、冰箱、洗流会优先通过电阻极小的保护线导入大地，无电流通过，避免触电；保护线的核心作用火线绝缘层破损，接触外壳，保护线如何起到防护作用?与相线、中性线相比，保护线的核心作用是什三脚插头改成两脚插头使用(去掉全?为什么?人有一定的保护作用，但是发生故障时并不能保证电路被及时断开，潜在的危险依然存在。一些家庭电路中还会在此基础上安装漏电保护器，它也是一种断路器。漏电保护器与保护线的防护方式不同，它是如何检测电路漏电并保护的?[小结]漏电保护器本质上是一种具备特殊保护功能的电路开关装时，它会立即触发断电保护：1.设备漏电：用电器内部相线绝缘皮损坏或失去绝缘性能，导致电流异常泄漏，漏电保护器通过检测电流失衡自动切断电路。2.人体触电：若人体误触带电导体(如相线),电流经过人体流入大地，漏电保护器会在极短时间内(通常≤0.1s)断开电源，避免触电伤害。部分电流经漏电处(如人体、地线)流失，I经了解到怎样解决家庭电路中电流过大的问题，以及如何避免家庭电路中的触电事故。况，综合考虑用电安全等各方面因素，想一想：家庭电路应该有哪些基本组成部分?[追问]完整的家庭电路从进户线开始，各组成部分的连接顺序是什么?为什么要按照这个顺序连接?世灯泡)与插座之间是串联还是并联?为什么?若用电器串联，会出现什么问题?更换灯泡时，为什么要先断开总开关?这体现了家庭电路组成中总开关的什么作用?[讲解]为了能够更加合理、安全地分配电能以及方便用户维修操作，有的家庭还设有室内配电箱。根据实际用电需求，可将家庭电路规划为若干分支回路，由配电箱将导线引入各个房间内，进行供电。议：说一说图中设计了几条分支回路?每条分支回路的主要用途有哪[回答]家庭电路是由进户线、电能表、总开关(含保险装置)、插座、用电器、导线等关(含保险装置)→用电器或插座；电能表在最前是为了计量家庭所有用电量(避免绕过电能表用电);总开关在电能表后，是为了检修为并联电路中各支路电压相等(均为220V),且支路间互不影响(关闭一个用电器，不影响其他用电器和插座);若串联，各用电器两端电压之和等于220V,每个用电器两端电压不进户线断开连接，灯泡不带电，更换时不会触电；体现总开关控制电路通断，便于安全些?座分为两条分支回路；考虑到空调功率较大且用电时间较长，将空调插座与其他插座分开，另成一条专用分支回路。每条分支回路都有专门的开关控制通断，例如，在照明分支回路采用了空气开关，在插座分支回路加装了漏电保护器。当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等其他分支回路不会受到相线中性线保护线置及其工作原理，会使用测电笔辨析相线与中性线，会利用测电笔辨别电路故障。通过本节的学习，我家庭电路的基本组成电流过大的防护——熔断器(保险丝)、低压断路器(空气开关)工具：测电笑声相线和中性线的辨别操作：手指按住金属笔，用笔尖接触被测的导线；如果被测导线是相线则氖管发光，如果测的是中性线氖管不发光保护线与漏电保护器的作用家庭电路的基本组成——进户线、电能表、总开关(含保险装置)、插座、用电器、导线等第3节跨学科实践：为家庭电路做设计白教学过程如图所示，家里的配电箱里面的空气开关下面有着不同的标注：总开、照[提问]电工师傅为何要给空调设计“单独回路”?假如你是电工，要为房子设计家庭电路，你需要考虑哪些因素?任务一调查家庭用电需求家用电器数量洗衣机电冰箱电热水器电饭锅电灯间功能、用电器功率、使用频率；箱、微波炉等，功率从100W(冰箱)家用电器数量空调3电视1电饭煲1电烤箱1冰箱1电灯洗衣机1[提问]请大家计算一下家庭总功率及总电流(U=220V),若入户线允许最大电流20A,总电流是否符合要求?[追问]若总电流超过入户线允许的最大电流，需通过什么方式调整?总电流不符合要求。等大功率用电器错峰使用；升级入户线至允许35A电流；将厨房、客厅、卧室分为3个独立回路，分担负荷。>任务二学习家庭电路回路划分与设计图绘制总开关自复式照插座厨房总开关自复式照插座厨房卫生间悬压保护弱电箱悬挂路，每条分支回路开关的额定电流是多少?[提问]根据前面统计的用电器使用情况，请大家分小组讨论，设计回路划分方案，说明每个回路的核心用电器与空气开关规格，并绘制设[提醒]设计图需包含房间布局(如泡，10A空气开关);②客厅插座回路视、小电器，16A);③卧室插座回路(机充电、小电器，16A);④厨房插座回(电烤箱、电饭煲，20A);⑤卫生间插(热水器、浴霸，20A);⑥客厅空调回[交流讨论]灯(电手路座路分支回路用电器及数量总功率照明分支回路节能灯12盏插座分支回路1洗衣机1台、电插座分支回路2微波炉1台、电空调分支回路空调2台保护线)、回路标注(如“L₁:照明相线，蓝：中性线，黄绿：保护线),线型区分回路(实线：插座，积越大，长时间通电时所允许的最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导厨房卧室卫生间卧室客厅线，还是细一些的?家庭电路中的供电导线是不是横截面积越大越好?你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素?[追问]电能表和空气开关的额定电流要如何选择?[回答]电能表需关注“额定最大电流”;总电流若为35A,需选择额定最大电流≥40A的电能表[如10(40)A]。空气开关的额定电流需略大于回路最大工作电流，避免正常工作时跳闸，同时在电流异常增大时能及时切断电路；比如厨房回路的总电流是14A,可以选择16A空气开关，既满足正常用电，又能在电流超过16A时保护电路。>任务三展示交流小组之间进行展示与交流，可以从可行性和安全性上对设计方案进行患?如回路中所选的导线规格、空行动上要遵守安全用电原则。只有这样，我们才能享受电所带来的便利。导图总结本节课“为家庭电路做设电学知识与实际应用相结合，深入解决问题，同时我们要重视家庭电路安全问题，增强安全意识和责任跨学科实践：为家庭电路做设计项目提出项目分析展示交流调查家庭用电需求合理规划配电分支回路第二十章电与磁…单元整体设计…单元学习目标6.通过实验探究感应电流产生的条件，能将所学知识应用于生产生活，建本章内容对应物理观念核心素养中的物质观念、运动和相互作用观念、能量观念、实验探究及跨学科实践。要求通过与实际生活相联系，认识磁体周围、电流周围的磁场，了解通电螺线管外部磁场的方向；知道电磁铁的工作原理以及在生产生活中的应用；通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，且力的方向与磁场、导体内电流的方向有关；了解电动机的工作原理并制作简易的直流电动机；通过实验探究了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，了解电磁感应在生产生本章是在学习了电现象的基础上，开始学习磁现象的。主要介绍简单的磁现象及磁场，从电流产生磁场、磁场对通电导线的作用及电磁感应三个角度认识电与磁。旨在让学生初步形成“电与磁相互联系、相互作用”的物理观念，为后面学习电磁波中变化的电流产生磁通过小学学习和生活中的积累，了解了一些有关磁的知识，知道一些与磁现象相关的应用。由于磁场看不到、摸不着，所以学生对磁场的客观存在以及利用磁感线描述磁场都比较陌生，接受起来有一定难度。同时，学生虽然知道一些磁现象的应用，如磁悬浮列车、扬声器、话筒等，但是知识体系磁极间的相互作用磁场体有力的作用性性质电磁电生磁关系相互作用电探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件探究通电螺线管外部磁场的方向应用应用电磁铁、电有力的作用电应用电动机、 规划第1节磁现象磁场1课时第5节跨学科实践：制作简易直流电动机1课时第6节磁生电1课时1.物理观念：认识磁性、磁体、磁极等概念，知道磁极间的相互作用规律；理解磁场的客观存在，能说出磁场对磁体的作用；知道磁感线是描述磁场的模型，了解地磁场的特点。2.科学思维：通过分析磁体作用的现象，归纳磁极间相互作用规律，培养归纳推理能力；通过用磁感线描述磁场，体会模型法的应用，提升抽象思维。3.科学探究：通过实验观察磁体吸铁、磁极作用、磁化等现象，学习用转换法研究磁现象；能设计实验探究磁体磁性强弱的分布，培养实验操作与分析能力。4.科学态度与责任：通过探究磁现象的应用，感受物理与生活的联系；了解我国古代磁学成就(如司南),增强民族自豪感。1.教学重点：认识磁场，知道磁体周围存在磁场。2.教学难点：会用磁感线描述磁体周围的磁场。唐朝时期，在没有航标、没有明确航道的大海上，一艘艘帆船正在频繁地航行。一些聪明的中国人利用手中的罗盘指示方向，开辟了数条从温州等地往来日[提问]是什么神秘的力量驱动着罗盘，让它指示方向?[过渡提问]在小学的课程学习中，我们了解了简单的磁现象，同学们知道罗盘是利用什么原理工作的吗?[过渡]同学们回答得很好，磁现象与生产、生活密切相关，今天我们一起来更深[提问]出示两个外形完全相同的铁棒和铜棒。同学们想想，如何区分这两个看起来一样的棒子，哪一个是铁棒?哪一个是铜棒?[追问]请同学们总结一下如何判断物体是[小结]能够吸引铁、钴、镍这类物质的性质称为磁性，具有磁性的物体称为磁体。上的铁屑，说出所观察到的实验现象(如最强?极。来，使它在水平面内能够自由转动，看看会有什么现象发生呢?[小结]指北的为北极(N极),指南的为体，看能否被吸引，能够被吸引的为铁棒，不能够被吸引的为铜棒。有磁性的就是磁体。屑，而且两端吸引的铁屑最多。[回答]磁体最终静止时，两端分别指向南、北，且指南的一端静止后总是指南，指北的一端静止后总是指北。南极(S极)。磁体具有南、北指向性。[介绍]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。[演示实验]按照如图所示的操作进行演示，让学生说出观察到的实验现象，并交[归纳总结]同名磁极相互排斥，异名磁极[演示实验]拿两个同样大小的铁钉去靠近磁体的某一极时，两铁钉的一端被吸引，让学生观察两个铁钉的排列情况，并尝试[追问]请同学们思考铁钉为什么会张开?[小结]当铁钉靠近磁体N极时，铁钉会在[交流回答]磁体和磁体之间表现出吸引或排斥。[交流回答]两个铁钉并没有紧紧挨在一起。[交流回答]因为铁钉之间有斥力的作磁体的作用下被磁化，其靠近磁体的一端均为S极(与磁体的N极异名),另一端均为N极，由于同名磁极互相排斥，所以获得磁性，这种现象叫作磁化。许多物体容易被磁化。[讲解]介绍其他磁化的方法和生活中应用>任务二磁场对树叶的吹动情况来认识它。在物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质，可明了什么?力的作用呢?[讲解]磁场的基本性质是磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用一个小磁针，观察小磁针静止时N极的指向，再将不同的小磁针放在同一位置，观间交流、讨论，阐明观点。静止时北极所指的方向规定为该点磁场的周围，观察每个小磁针静止时N极的指使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫作磁场。磁场对磁针位置，发现不同的小磁针静止时N极的指向相同，说明条形磁体周围的磁场并没有因为放入不同的小磁针而发生改变，也说明磁场是有方向的。[交流并回答]每个小磁针静止时N极的指向均不同，说明条形磁体周围不同向。这说明了什么问题?小组之间交流、讨论，阐明观点。[演示实验]把玻璃板放在条形磁体上，再[说明]磁场是实际存在的，而磁感线不存在玻璃板上均匀地撒上铁屑，铁屑被磁化[说明]磁场是实际存在的，而磁感线不存击玻璃，观察现象。在铁屑排列的曲线上标上箭头来表示磁场的方向，并寻找规[演示实验]将一些小磁针放在铁屑排列的曲线上，观察小磁针的指向。学生之间交[小结]小磁针(或被磁化后的铁屑)在磁场中的排列情况启发我们，可以用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫作磁感线。[展示]如图所示是不同磁体的磁感线。从这些磁感线的排列情况，小组之间交流、讨论，分析出磁感线具有哪些特点。相观相观察铁屑排布标注方向绘制条形磁体[观察回答]小磁针的N极均沿着曲线方向。[讨论交流，回答],(1)磁体的外部磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。(2)磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁体两极处磁感线最密，表示其两极处磁场最强。(3)任何两条磁感线不会相交，因为磁场中任一点的磁场方向只有一个确定的在，它是为描述磁场的分布情况而假设出来的，磁感线方向就是磁场方向，也是磁场中的小磁针的北极所指的方向，三者永 [展示]观察教材P150图20.1-8中地磁场的(1)指南针为什么能够指南北?(2)地磁场的磁极位置与地理的南北极位置有什么关系?(3)地磁场的分布与哪种磁体的磁场分布相似?[讲解]地理的两极和地磁场的两极并不重合，小磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离。世界上最早记述这一现象(1)指南针能够指南北，说明指南针的南极受到地磁北极的吸引，同理指(2)地磁场的北极在地理的南极附近。[展示]介绍沈括的相关事迹，并播放绿海龟、鸽子等动物利用地磁场“导航”的视频。教师活动学生活动[任务]请以思维导图的形式，总结本节课[小组合作]总结本节课知识，绘制思[总结]通过对简单的磁现象的学习，我们能明白许多道理，比如古代指南针——司南的原理等，还能解决生活中的实际问这节课我们学习了磁体、磁极、磁化、磁场及地磁场的知识。学会了将抽象的磁场概念具象化的研究方法，建立了磁感线的概念，并能够用磁感线描述磁体周围的磁第2节电生磁1.物理观念：知道电流周围存在磁场(电流的磁效应),了解磁场方向与电流方向有关；认识通电螺线管外部磁场与条形磁体的相似性，掌握安培定则并能判断磁2.科学思维：通过分析奥斯特实验现象，归纳电流的磁效应的特点，培养归纳推理能力；通过对比通电螺线管与条形磁体的磁场，体会类比法的应用；通过运用安培定则判断磁极，提升空间想象与逻辑推理能力。3.科学探究：通过模拟奥斯特实验，学习用转换法(小磁针偏转)感知磁场存在；通过探究通电螺线管的磁场分布，经历“提出猜想一设计实验一操作验证—总结规律”的科学探究过程，培养实验操作与分析能力。4.科学态度与责任：通过了解奥斯特发现电流磁效应的史实，感受科学家勇于探索的精神；认识电生磁现象在生活中的应用(如电磁铁),体会物理与科技的联系，激发学习兴趣。1.教学重点：电流的磁效应；通电螺线管的磁场特点；安培定则的应用。2.教学难点：运用安培定则判断通电螺线管的两端的极性或通电螺线管中电流的归纳电和磁之间的相似之处。带电体能吸引轻小物体磁体能吸引铁、钴、镍等物质电荷有两种：正电荷和负电荷磁极有两种：北(N)极和南(S)极同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引电荷不接触就能相互作用(电场)磁极不接触就能发生相互作用(磁场)摩擦可以使物体带电用磁体摩擦可以使某些物体磁化种联系呢?[观察]观察到通电时小磁针发生偏[观察]观察到通电时小磁针发生偏转，猜测通电导线周围产生了磁场。[动手操作]动手实验，发现电流方向改变时，小磁针偏转方向也改变。[过渡]我们生产和生活中的一些电器设备中，如扬声器、电磁继电器、话筒、电吉他、电话等，均用到了磁性，但它们的磁性均离不开电，由此看来，电与磁之间一定存在着某种联系。首先揭开这个奥秘的是丹麦物理学家奥斯特。[演示实验]将直导线平行置于小磁针上方，使导线与电池触接，然后断开。引导学生观察实验现象。[提问]小磁针偏转说明什么?若改变电流方向，小磁针偏转方向会变吗?[引导实验]让学生分组操作，改变电流方向，记录现象。[总结]通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。[拓展]播放奥斯特实验视频，介绍1820年奥斯特的发现：“电生磁是偶然的发现，更是必然的探索。”[过渡提问]在通电导线附近放置多个大头针，发现通电导线连一根大头针都吸不动，这是为什么?[提问]如何让通电导线产生的磁场增强?引导学生进行猜想。[引导实验]引导学生制作螺线管，将导线绕成螺线管，通电后靠近大头针，对比直导线吸引大头针的情况。[提问]人们在生产和生活中经常要使用通电螺线管，通电螺线管周围的磁场应该是怎样的?[演示实验]探究通电螺线管的磁场分布。在螺线管的周围放置几个小磁针。接通电源，观察小磁针静止时N极的指向，在绕线示意图中记录小磁针静止时N极的指向、电流的方向以及螺线管绕线的方式。[提问]根据观察到的现象。通电螺线管外[过渡提问]直导线的磁场方向与电流方向有关，那么螺线管的磁场方向与电流方向有关吗?如何验证是否有某种关系?[演示实验]探究电流方向对通电螺线管磁场方向的影响。仅改变通电螺线管中电流线管后，对大头针的吸引作用更明显。[回答]通电导线产生的磁场太增大②将直导成线手操成螺方向，重复上述实验步骤，将现象记录在[提问]由于把导线绕成螺线管后，还存在一个绕向的问题，磁场方向除了与电流方向有关外，与线圈的绕向是否也有关系呢?将记录在绕线示意图中的电流方向与下列四幅图进行对照，选出与实验中电流方向、绕线方式相符的绕线示意图。根据实验记录的小磁针N极的指向，在图的旁边标出螺线管两端的极性，并尝试总结出通电螺线管的N极与螺线管中电流方向有怎么样的空间位置关系?丙丁丙[交流讨论]通电螺线管外部的磁场与条形磁体磁场分布相似。[观察现象]当电流方向改变时，小磁针的方向也随着发生偏转；改变电流方向，小磁针偏转的方向正好相反。通电螺线管的磁场方向与电流方向有[讨论交流]甲、丙两图中通电螺线管两端的磁极性质相同且N极在左端；乙、丁两图中通电螺线管两端的磁极性质相同，但N极在螺线管的右端，这说明通电螺线管的N极位置与绕线方式无关，只与螺线管中电流的方向电螺线管两端的磁极性质与螺线管中电流的方向有关，并学会运用安培定则判断通电螺线管的N极。通电螺线管的磁场通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关，与绕线方向无关安培定则一用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端安培定则一第3节电磁铁电磁继电器素养目标素养目标1.物理观念：知道电磁铁的构造和工作原理；认识电磁继电器的构造、工作原理和作用。2.科学思维：通过制作简易电磁起重机，运用控制变量法归纳规律，培养分析能力；通过分析电磁继电器工作过程，提升逻辑推理能力。3.科学探究：经历制作简易电磁起重机的过程，培养提出和解决问题、总结归纳的科学探究能力。4.科学态度与责任：感受电磁铁和电磁继电器在生活中的应用，体会物理学的应如图所示为电磁起重机，它能够灵活地将笨重的钢材吸起、卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗?它为什么有巨大神奇的力量?今天我们就来揭开这些谜底!任务一电磁铁时，通电螺线管磁场的磁性比较弱，同学们，你们有什么办法使它的磁性变强呢?[演示实验]用一个通电螺线管吸引大头针，观察螺线管吸引大头针的数量；在螺线管内插入一根铁芯，通电后观察放入铁芯后的螺线管吸引大头针的数量。[小结]这种加了铁芯的通电螺线管就叫电磁铁。这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去[提问]为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢?[问题]桌面上提供导线、滑动变阻器、开关、电源、铁钉、曲别针，你能牛作二个笃甲的中磁起舌机中间加入铁芯。[观察比较]插入铁芯的通电螺线管磁性明显增强。[交流讨论]铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，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。[交流讨论]分小组讨论，电磁铁的磁性强弱可能与电流大小和线圈的匝数有关，确定探究方法(控制变量法)和研究方法(转换法，用吸引大头针的多少反映磁性强弱),设计电(2)怎样改变线圈中的电流的大路图(如图)。小?需要什么器材?(3)电磁铁的主要部件是线圈，对于外形相同的线圈，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有怎样的关系?(1)控制线圈匝数不变，改变电流(2)控制电流不变，改变线圈匝[总结]匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；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。[引导]实验完毕，引导学生对所完成的实验进行评估，思考操作过程[自主实验]设计实验方案，按步骤进行实验，观察现象，记录数据。中有没有什么失误，针对存在的问题提[回答]电磁铁的优点是：它磁性的有无可由通断电来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过改变电流方向来[回答]列举电磁铁的应用(如电磁选矿机、电铃等)。[提问]请同学们说出电磁铁与永磁体相比有哪些优越的地方?[提问]生活中哪些地方应用了电磁>任务二电磁继电器来控制机器。这是为什么?难道工人师傅不怕危险?其实工人师傅按下的只是电磁继电器的开关。许多大型电器设备的工作电流、工作电压都很大，为了安全，人们无法靠近，就会采用电磁继电器来控制电路，电磁继电器能够实现低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电[提问]生活或生产中哪些地方用到了电磁继电器?它们是怎样工作[展示]观察电磁继电器及其构造(如图),分析讨论电磁继电器的C弹簧[小组讨论]分析自动水位报警装置(如图)是如何实现报警的。[交流讨论](1)电磁继电器实质是由电磁铁控制的开关。(2)电磁继电器的结构由电磁铁、衔铁、弹簧、触点(静触点、动触点)等组成。(3)电磁继电器电路由低压控制电路和高压工作电路两部分样人们就可以安全、方便地操纵大型机械了。[交流讨论]当水面上升到A时，电磁铁有电流通过，电磁铁产生了磁场，吸引其上的衔铁，使触点向下运动，绿灯熄灭，红灯发[交流讨论]列举生活中的电磁继电器，结合实例讲解其工作过程，理解其作用。(4)电磁继电器的工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作了。工人师傅所按的按钮只控制电磁铁中电流的通断，而高电压、强电流电路的通断则由B、C两个接线柱所连的触点控制，这教师活动[总结]这节课我们学习了电磁铁和电磁继电器的工作原理。通过自己制作简易电磁铁，了解电磁铁的磁性强弱与线圈内的电流大小和线圈的匝数有关；了解了电磁继电器是控制高电压、强电流电路的自动化学生活动[小组合作]总结本节课知识，绘制思维导第3节电磁铁电磁继电器应用电磁继电器触点结构一衔铁工作原理电流的大小1.物理观念：知道通电导线在磁场中会受力，力的方向与电流方向、磁场方向有关；了解直流电动机的构造、工作原理及能量转化。2.科学思维：经历通电导线受力方向的分析过程，培养分析、归纳、推理能力。3.科学探究：通过通电导线在磁场中的受力的实验探究过程，体会转换法和控制变量法的应用，培养科学探究、解决问题的能力。4.科学态度与责任：了解电动机在生活中的广泛应用，体会其对社会发展的意义，提升学习兴趣。1.教学重点：磁场对通电导线的作用。2.教学难点：直流电动机的构造和工作原理。电动自行车(如图)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。你知道电动机的工作原理吗?今天我们就来探究“电动机”的奥秘。>任务一磁场对通电导线的作用教师活动学生活动的运动。[引导分析]现象(导体运动)→原因(受力)→受力来源(磁场对通电[提问]如何改变导体的运动方向?的方向。保持导体棒中的电流方向不变，但把蹄形磁体的上、下磁极调换一下，使[观察和讨论]观察实验，发现导体棒发生运动。讨论分析现象，理解磁场对通电导体的作用力。观察，记录现象，总结受力方向的[提问]如果电流方向和磁场方向都改变，通电导体棒受力的方向会怎样呢?磁场的方向都有关系，当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通[过渡提问]一根通电直导线在磁场中会受力运动，一个通电的线圈在磁场中会怎样呢?线圈处于图乙所示位置，闭合开甲线圈受到的力乙线圈由于惯性丙线圈受到的力使它顺时针转动会越过平衡位置使它逆时针转动[提问]你能否观察到线圈转动?想一想，为什么线圈没有转动?线圈处于图甲所示位置，闭合开关，观察现象。[提问]你能否观察到线圈转动?线圈沿什么方向转动的呢?[交流回答]不能。线圈上下两个边受到的力大小相等、方向相反，此时线圈受力平衡，置，但不能继续转下去，最后要返所以线圈没有转动。回平衡位置。线圈为什么会返回呢?请大胆猜测。[演示实验]把线圈放到磁场中，使线圈处于图丙所示位置，闭合开关，观察现象。[提问]这次线圈沿逆时针方向转动，这说明了什么呢?[回答]能。线圈沿顺时针方向转动。学生讨论，猜想。[提问]通过刚才的实验，我们可以总结出线圈不能连续转动的原因，线圈越过平衡位置后，受到的力阻碍它继续转动。如果在线圈越过平学生讨论，猜想。衡位置后，设法改变线圈中的电流方向，线圈会怎样呢?[引导自学]让学生自学教材P162~P163内容，找出要让通电线圈在磁场中持续转动的方法。察换向器；接通电源，请学生观察察换向器；接通电源，请学生观察电动机转动时换向器的工作，分析效果与图甲情形不同.[交流回答]利用换向器。换向器由两个彼此绝缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两[过渡]我们观察了通电线圈在磁场中转动的过程，模拟了电动机转动时的情况，知道了电动机的工作原理。今天我们看看真正的电动机是怎么样的。出示直流电动机模型，[提问]我们先来看看电动机的主要结构是怎样的?[讲解]电动机就是由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成的。我们把它们叫转子和定子。实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它[提问]展示并播放机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机[回答]有能转动的线圈，还有不动的磁体。的机器工作的状态，这些东西有什么共同的特点?[提问]这些机器都有一个很重要的设备——电动机，电动机转动后能带动其他部位或机器的运转，那么电动机起到了什么作用呢?[回答]它们的运转都需要用到电，都是靠电动机转动来工作的。[提问]生活中还有哪些设备用到电动机?[引导自学]请同学们阅读教材P163～P164“科学世界”,让我们来了解一下扬声器的发声原理。教师活动[任务]以思维导图形式归纳总结本[总结]这节课我们学习了电动机的原理和它的基本构造。通过积极的探讨，我们了解了电动机为什么会转动以及为什么会连续转动的原[回答]做功，把电能转化为机械能。[分组讨论]列举生活中的电动机，如洗衣机、录音机、汽车发动机等。因，了解了换向器的作用。知道了生活中电动机的各种应用。学生活动学生活动[小组合作]总结本节课知识，绘制思维导电动机磁场对通电导线的作用能量转化第5节跨学科实践：制作简易直流电动机1.物理观念：明确简易直流电动机的构造，理解其工作原理。2.科学思维：通过设计和制作简易直流电动机，提升逻辑推理和工程思维能力。3.科学探究：经历制作简易直流电动机的过程，提升分析问题、解决问题的能力，培养动手操作能力。4.科学态度与责任：通过制作简易直流电动机，学会独立思考，将物理与工程实践相联系，培养科学服务于社会的科学态度和责任感。1.教学重点：选择适合的材料制作简易直流电动机，经历制作简易直流电动机的过程。2.教学难点：学会让通电线圈在磁场中持续转动的方法。教学过程教学过程如图所示，展示电动玩具车内部电机，通电演示。电动玩具车能运转，核心是直流电动机。怎样利用学过的直流电动机的工作原理，制作出一台简易的直流[提问]结合直流电动机原理，制作简易直流电动机需要哪些关键部[提问]结合直流电动机原理，制作简易直流电动机需要哪些关键部件?展示一个直流电动机的结构示意图(如图).引导分析各部分线圈是转动的核心，磁体提供磁场，支架固定结构，电源提供电能，需要有一个转轴将线圈架在支架上，导线将线圈和电源连成一个闭合回路。[讨论回答]漆包线。对比两种导线，发现漆[提问]现在我们先来制作线圈，如图，展示漆包线和普通铜线，哪种包线的绝缘层刮掉一部分后能灵活控制电流[提问]现在我们先来制作线圈，如图，展示漆包线和普通铜线，哪种[提问]线圈绕制的匝数多少为宜?[回答]5～10匝。若绕得太多，线圈会太[提问]线圈绕制的匝数多少为宜?重，不容易转动；若绕得太少，与磁体间的相互作用弱，也会转不起来。[提问]我们制作的简易直流电动机有什么特点?哪部分作为转子?哪部分作为定子?[回答]把一段粗漆包线绕成约3cm×2[提问]我们制作的简易直流电动机有什么特点?哪部分作为转子?哪部分作为定子?矩形线圈，作为转子。从线圈的两端拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个[展示]线圈的绕制方式：如图所支架，固定在硬纸板或电池盒上，两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。问题。使通电线圈能在磁场中持续转动?套),展示“全刮”与“半刮”效果。间且笔直。[回答]若能改变线圈中电流的方向，线圈将会继续转动。模仿子整圈形确保两根线轴对齐于线