電與磁單元作業(yè)設(shè)計(jì)(一)單元基本信息學(xué)科物理實(shí)施年級(jí)九年級(jí)設(shè)計(jì)者淮北團(tuán)隊(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)模塊物理九年級(jí)全一冊(cè)第二十章電與磁使用教材人民教育出版社2013版單元名稱單元課時(shí)(二)單元教學(xué)規(guī)劃主題概述：(1)課標(biāo)和教材分析課標(biāo)中把“運(yùn)動(dòng)和相互作用”作為一級(jí)主題，“電和磁”是其下劃分的四個(gè)二級(jí)主題之一，涉及到的內(nèi)容要求如下：2.4.2通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。知道地磁場(chǎng)。例3查閱資料，了解我國古代指南針的發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。2.4.3通過實(shí)驗(yàn)，了解電流周圍存在磁場(chǎng)。探究并了解通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向。了解電磁鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2.4.4通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關(guān)。例4了解動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和原理。例5了解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。2.4.5探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。解發(fā)電機(jī)的工作原理?；顒?dòng)建議(1)利用磁體和縫衣針制作指南針，驗(yàn)證同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。(2)查閱資料，了解我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢(shì)，討論電磁波在衛(wèi)星通信技術(shù)中的應(yīng)用。(3)查閱資料，了解我國磁懸浮列車的發(fā)展?fàn)顩r，討論電磁技術(shù)在其中的應(yīng)用。讀課標(biāo)，有以下幾點(diǎn)理解：一、課標(biāo)中這一單元內(nèi)容屬于一級(jí)主題“運(yùn)動(dòng)和相互作用”，本單元一開始就指出磁場(chǎng)是一種新的物質(zhì)形式，它的客觀表現(xiàn)在磁場(chǎng)能對(duì)處于其中的磁體(或電流)有力的作用，然后圍繞電與磁相互作用的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的方面展開，這一種物質(zhì)觀是建立在相互作用觀基礎(chǔ)上的，可見，本單元的主要物理觀念是相互作用觀。此外，本單元專門從能量及其轉(zhuǎn)化的角度對(duì)發(fā)電機(jī)的工作過程進(jìn)行了說明，這反映的是一種能量觀。二、從課標(biāo)可看出，這個(gè)單元以人類對(duì)各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系的認(rèn)識(shí)過程來進(jìn)行設(shè)計(jì)和展開的，涉及的物理學(xué)史蘊(yùn)含了豐富的科學(xué)思維和方法，包括“模型建構(gòu)”和“科學(xué)論證”等，而這些思維方法也更有利于學(xué)生進(jìn)一步形成“世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)之間是相互聯(lián)系的”物理觀念。三、課標(biāo)中舉例和活動(dòng)建議部分都是科學(xué)探究的素材，且所追求的學(xué)習(xí)目標(biāo)各有側(cè)重，整體上體現(xiàn)出由各學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同素養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)較為綜合且完整的學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)體系，以提高學(xué)生科學(xué)探究能力以及創(chuàng)新的精神。四、本單元中物理學(xué)史的涉及也體現(xiàn)了人類對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，滲透了科學(xué).技術(shù).社會(huì).環(huán)境(STSE)思想,能使學(xué)生感悟到物理學(xué)的發(fā)展是由一次次重大思想的突破和研究方法的進(jìn)步所結(jié)晶出來的，體會(huì)科學(xué)家的科學(xué)精神，這其中包含著對(duì)傳統(tǒng)觀念的一次次解脫和前輩科學(xué)家的獨(dú)特思考與探索。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教材的分析：本單元在力學(xué)和電學(xué)的基礎(chǔ)上，揭示了神秘莫測(cè)的電與磁的緊密聯(lián)系、電與磁相互依存的關(guān)系，以及電和磁在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。單元各部分內(nèi)容間相互依存，線索清晰，從對(duì)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，到電生磁及其應(yīng)用，再到磁生電及其應(yīng)用，符合單元內(nèi)容間的知識(shí)邏輯，把物質(zhì)的觀念拓展到了磁場(chǎng)，并豐富了運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念。教材中，有側(cè)重“基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)”培養(yǎng)的科學(xué)探究活動(dòng)，也有側(cè)重“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”培養(yǎng)的科學(xué)探究活動(dòng)，還有側(cè)重“基于證據(jù)得出結(jié)論的”培養(yǎng)的科學(xué)探究活動(dòng)；而對(duì)于“科學(xué)思維”，有些學(xué)習(xí)內(nèi)容側(cè)重理論分析的“模型建構(gòu)”，有些側(cè)重“科學(xué)論證”的培養(yǎng)。本單元第一部分“磁現(xiàn)象磁場(chǎng)”首先敘述了歷史上人類關(guān)于磁現(xiàn)象的觀察結(jié)果，以及對(duì)磁性、磁極以及磁極間相互作用等相關(guān)研究的初步成果。教材接著對(duì)“磁體的吸鐵性、磁極間相互作用等如何發(fā)生的”這一問題進(jìn)行了說明，指出磁體周圍存在著磁場(chǎng)這種物質(zhì)，并討論了如何對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行“觀察”和理論描述。通過小磁針——鐵屑——磁感線的邏輯順序，很好地體現(xiàn)了磁感線模型建構(gòu)的過程和方法，從而定性地描述了磁場(chǎng)的性質(zhì)。第二部分“電生磁”內(nèi)容的安排是為了回答磁體磁性，或磁場(chǎng)的起源問題。這里通過運(yùn)用上一節(jié)的磁場(chǎng)觀點(diǎn)來解釋奧斯特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既有利于學(xué)生深入理解前面所學(xué)的知識(shí)，又能得到新的結(jié)論，從而幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到磁現(xiàn)象可能來源于電流效應(yīng)。對(duì)通電螺線管磁場(chǎng)的討論，既是理論研究的深入，也為從實(shí)驗(yàn)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提供了可能，是電與磁相互作用的體現(xiàn)。第三部分“電磁鐵電磁繼電器”既是“電流磁效應(yīng)”知識(shí)的應(yīng)用，也是對(duì)磁場(chǎng)與鐵磁性物質(zhì)間相互作用的繼續(xù)深入探究。磁之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，而通電導(dǎo)線要在其周圍激發(fā)出磁場(chǎng)，那么磁場(chǎng)就必然會(huì)表現(xiàn)出對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用。第四部分“電動(dòng)機(jī)”中，基于前面的研究和認(rèn)識(shí)，對(duì)“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的探究。接下來研究電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造，則是探索知識(shí)向技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并應(yīng)用到實(shí)際中去，突出科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。第五部分“磁生電”是研究電與磁相互作用的另一個(gè)方面，即磁現(xiàn)象在什么情況下能表現(xiàn)出它的電性質(zhì)。有了前面的基礎(chǔ)知識(shí)，再考慮到本問題與“電生磁”問題的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一部分內(nèi)容強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，突出運(yùn)動(dòng)與相互作用觀的滲透。對(duì)于發(fā)電機(jī)的介紹除體現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系外，也從能量及其轉(zhuǎn)化的角度來反映能量觀。(2)單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)化分析按照課標(biāo)要求找出知識(shí)點(diǎn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)分類歸納形成知識(shí)線，找出知識(shí)蘊(yùn)含的方法，關(guān)聯(lián)模塊內(nèi)容主題，形成內(nèi)容結(jié)構(gòu)(如圖1)。再根據(jù)課標(biāo)內(nèi)容、學(xué)業(yè)要求找出素養(yǎng)點(diǎn)，將單元內(nèi)容與學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，內(nèi)容和素養(yǎng)結(jié)構(gòu)圖(如圖(3)單元內(nèi)容與素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析：從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,再到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，是物理教育本性的回歸，“回到事情本身”和“生活世界”是現(xiàn)象學(xué)的基本理念。我們用現(xiàn)象學(xué)的理念走進(jìn)物理教育審視時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，物理教育在本質(zhì)上是實(shí)踐的，物理教育發(fā)生的起點(diǎn)是物理現(xiàn)象?；钌纳钍澜?，是物理教育應(yīng)該回歸的地方。學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)的最終目的是發(fā)展素養(yǎng)，是要學(xué)生自身具備適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的關(guān)鍵能力和必備品格。最有價(jià)值的教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生的文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與幾個(gè)方面，是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心的。我們將本單元內(nèi)容與素養(yǎng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，制定了如下表格(表1)，列表中的黑圈表示強(qiáng)相關(guān)，雙圈表示中相關(guān)，單圈是表示相關(guān)。編號(hào)學(xué)習(xí)內(nèi)容物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1磁現(xiàn)象磁場(chǎng)●●◎○2●●◎◎3電磁繼電器○◎◎●4●◎●○5磁生電●◎●○單元學(xué)習(xí)價(jià)值簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象學(xué)生在小學(xué)已涉及，前面的學(xué)習(xí)也讓學(xué)生對(duì)電現(xiàn)象有了基本的認(rèn)識(shí)，通過第一節(jié)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生對(duì)于磁場(chǎng)有了認(rèn)識(shí)，并在磁場(chǎng)和磁感線的概念形成中滲透科學(xué)方法的教育，但此時(shí)學(xué)生的頭腦中對(duì)于電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象還是屬于各自獨(dú)立的知識(shí)體系，沒有建立聯(lián)系，奧斯特的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。讓學(xué)生對(duì)以前所學(xué)的內(nèi)容初步聯(lián)系起來，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，是電磁現(xiàn)象又進(jìn)一步的發(fā)展，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的介紹則把電與磁的相互關(guān)系更全面的揭示出來，這一步的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生對(duì)于電和磁兩種不同現(xiàn)象相互關(guān)聯(lián)獲得更完整的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生在物理規(guī)律的學(xué)習(xí)中認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的(4)單元挑戰(zhàn)性任務(wù)設(shè)計(jì)：只有當(dāng)學(xué)習(xí)者全身心的投入，學(xué)習(xí)才能是高效的，潛力才能是無窮的，創(chuàng)造力才能真正迸發(fā)出來。怎樣才能讓學(xué)習(xí)者全身心持續(xù)性的投入呢？那就必須要在單元整體學(xué)習(xí)中制定挑戰(zhàn)性任務(wù)！沒有挑戰(zhàn)性任務(wù)的驅(qū)動(dòng)，教學(xué)又會(huì)回到以“知識(shí)為本”的老路上，學(xué)生又將是被動(dòng)的“知識(shí)接收器”。任務(wù)設(shè)計(jì)與實(shí)施的內(nèi)容與形式應(yīng)依據(jù)物理學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)每一主題的“學(xué)業(yè)要求”和“學(xué)業(yè)質(zhì)量”，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況而定。在任務(wù)設(shè)計(jì)中，通過單元整體設(shè)計(jì)，注重大任務(wù)對(duì)單元整體教學(xué)的驅(qū)動(dòng)作用，同時(shí)注重課時(shí)任務(wù)間的銜接遞進(jìn)。把單元大任務(wù)分解到每一個(gè)課時(shí)中去，化成一個(gè)個(gè)小任務(wù)，學(xué)生為了解決一個(gè)個(gè)小任務(wù)，就要主動(dòng)學(xué)習(xí)課時(shí)知識(shí)，從而達(dá)成課時(shí)目標(biāo)。當(dāng)一個(gè)個(gè)小任務(wù)被攻克了，大任務(wù)就可以水到渠成的完成了。在大任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，就可以真正的把知識(shí)內(nèi)化，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，課時(shí)任務(wù)既相對(duì)獨(dú)立，又能相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，既能鞏固所學(xué)物理知識(shí)，還能培養(yǎng)實(shí)踐、探究及解決問題的能力，思維得到發(fā)展，潛移默化的落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。單元任務(wù)設(shè)計(jì)的依據(jù)是以熟悉的真實(shí)情景為載體，此任務(wù)能涵蓋單元的核心內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)情境化、結(jié)構(gòu)化，它的實(shí)施有利于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)?；诖宋覀冞x擇了學(xué)生非常熟悉又非常感興趣的電磁起重機(jī)的制作作為本單元的大情境，制定如下單元大任務(wù)(如圖3)：垃圾廠里有很多的廢舊鋼鐵材料，人力去撿拾這些可回收利用物費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但是那里有一臺(tái)利用磁現(xiàn)象有關(guān)知識(shí)做成的能夠撿拾和搬運(yùn)鋼鐵材料的機(jī)器--電磁起重機(jī)。電磁起重機(jī)的主要部分是電磁鐵。以及電動(dòng)機(jī)，接通電流，電磁鐵產(chǎn)生磁性便把鋼鐵物品牢牢吸住，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到把鋼鐵物品提升或降低高度，并吊運(yùn)到指定的地方。切斷電流，磁性消失，鋼鐵物品就放下來了。電磁起重機(jī)使用十分方便，但必須有電流才可以使用，可以應(yīng)用在廢鋼鐵回收部門和煉鋼車間等。我們能否自制一臺(tái)簡(jiǎn)易的電磁起重機(jī)呢？在制作的過程中，我們需要解決哪些問題？請(qǐng)你課后把你的設(shè)計(jì)方案以及設(shè)計(jì)制作出的成品模型和大家一起分享。磁現(xiàn)象磁場(chǎng)接通電流，電磁鐵產(chǎn)生磁性，切斷電流，磁性消失電磁鐵電磁繼電器電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到把鋼鐵物品提升或降低高度但必須有電流才可以使用磁生電(5)單元任務(wù)分解(如表2)單元任務(wù)：制作電磁鐵及探究其特性小節(jié)課時(shí)子任務(wù)核心知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)方式3.11制作電磁鐵通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告交流展示1電磁鐵制作過程出現(xiàn)的問題綜合應(yīng)用書面記錄討論內(nèi)容3.21影響電磁鐵極性的因素導(dǎo)線中的電流會(huì)使電磁鐵極性發(fā)生變化實(shí)驗(yàn)報(bào)告3.31影響電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的因素電流的大小，線圈的匝數(shù)影響磁場(chǎng)強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)報(bào)告341電磁鐵與自動(dòng)控制電磁繼電器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告說明：《第二十章電與磁》整體內(nèi)容是圍繞磁場(chǎng)這一主線展開的，它具有獨(dú)立性和連貫性，素養(yǎng)價(jià)值高。我們?cè)趯W(xué)習(xí)第三節(jié)電磁鐵與電磁繼電器時(shí)，若能夠把“制作電磁鐵”作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行教學(xué)，會(huì)讓學(xué)生深刻地體會(huì)到電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)，明確電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素，對(duì)后面學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的內(nèi)容可起到事半功倍的效果。而指導(dǎo)學(xué)生能夠合作完成“電磁鐵的制作”這一挑戰(zhàn)性的任務(wù)，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)以致用的科素養(yǎng)，也從一定的層面訓(xùn)練了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)和能力。(6)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)結(jié)構(gòu)化分析(如圖4)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求：1，知道磁體周圍存在磁場(chǎng)，理解磁感線，可用來形象地描述磁場(chǎng)。知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的，了解地球周圍有磁場(chǎng)以及地磁場(chǎng)的南北極。2理解磁場(chǎng)、磁感線的含義，知道磁場(chǎng)間的作用。認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)。3知道通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng)。通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，理解電磁鐵的特性和工作原理。4，了解電磁繼電器和揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。5，知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，理解發(fā)電機(jī)的原理，知道什么是交流電，知道發(fā)電機(jī)，發(fā)電過程的能量轉(zhuǎn)化過程。了解我國供生產(chǎn)和生活用的交流電，頻率是50Hz，能區(qū)分直流電與交流電。教材分析：本章揭示了神秘莫測(cè)的電與磁的緊密聯(lián)系，電與磁相互依存的關(guān)系，以及電和磁在生活，生產(chǎn)中的應(yīng)用。教材從介紹生活常見的磁現(xiàn)象出發(fā)，通過各種課堂活動(dòng)讓學(xué)生感知看不見，摸不著的磁場(chǎng)。在學(xué)生已有電學(xué)基礎(chǔ)上探究電生磁和磁生電的辯證關(guān)系。電與磁的關(guān)系，在技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用。教材介紹了與我們生活最貼近事例：例如對(duì)現(xiàn)代社會(huì)影響深遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電磁繼電器和揚(yáng)聲器等。把這些內(nèi)容放在一起，從知識(shí)到運(yùn)用，在結(jié)構(gòu)上顯得更緊湊，使電與磁的關(guān)系更加緊密，更能表達(dá)它們之間相互作用又互為因果的關(guān)系，更能體現(xiàn)教師在教學(xué)過程中的核心素養(yǎng)。教材忠實(shí)貫徹了課程標(biāo)準(zhǔn)的根本理念，從“生活走向物理”，從“物理走向社會(huì)”。綜合以上，把本章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容細(xì)化，把各個(gè)章節(jié)需要完成的任務(wù)結(jié)構(gòu)化，構(gòu)成了下面的圖片。3.單元學(xué)習(xí)及作業(yè)目標(biāo)：(1)應(yīng)然目標(biāo)：依據(jù)新課程標(biāo)椎結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)，制定核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的教學(xué)目標(biāo)如下：核心知識(shí)重點(diǎn)素養(yǎng)磁性、磁場(chǎng)、電流的磁效應(yīng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電磁感應(yīng)模型建構(gòu)概念、科學(xué)探究、科學(xué)論證、控制變量法、轉(zhuǎn)換法物理觀念1、從生活中常見的磁現(xiàn)象出發(fā)，認(rèn)識(shí)磁性，通過活動(dòng)感知磁場(chǎng)，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)這一新的物質(zhì)形式；2、通過實(shí)驗(yàn)，了解電流周圍存在磁場(chǎng)，認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，會(huì)判斷電流周圍的磁場(chǎng)，能夠說明電磁鐵和電磁繼電器的工作原理；3、通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，了解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理及其能量的轉(zhuǎn)化；4、通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電與磁的相互作用?？茖W(xué)思維1、通過模型建構(gòu)、比較等方法，滲透物質(zhì)觀，指向物質(zhì)的本質(zhì)、屬性等知識(shí)的求真，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)；2、通過實(shí)驗(yàn)、類比等方法，尋找電磁轉(zhuǎn)換間的奧秘，從通電直導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，根據(jù)環(huán)形電流的對(duì)稱性，借助實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)通電螺線管的磁場(chǎng)；3、基于“相互作用的物質(zhì)觀”，根據(jù)電生磁的理論，由磁極間的相互作用，通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，為科學(xué)向技術(shù)轉(zhuǎn)化指明方向；4、基于“自然界各種自然現(xiàn)象應(yīng)該存在著相互聯(lián)系”思想，又基于“電生磁”實(shí)驗(yàn)的成功，了解電與磁相互作用的另一面，即在某些情況下，磁現(xiàn)象也應(yīng)該能表現(xiàn)出電的特征；5、理論實(shí)踐的結(jié)合，相互作用觀的應(yīng)用，科學(xué)與技術(shù)的滲透，反映一種能量觀，尋找知識(shí)背后電磁轉(zhuǎn)化的“求真”元素?？茖W(xué)探究1、通過觀察生活現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，側(cè)重科學(xué)探究“基礎(chǔ)觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)”的培養(yǎng)。2、通過對(duì)奧斯特實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)基于證據(jù)得出結(jié)論；3、通過對(duì)通電螺線管磁場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，側(cè)重設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐唷?、基于“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”成功的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，進(jìn)行“磁生電”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，注重設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，理解控制變量法?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任1、通過經(jīng)歷電與磁探索的歷史進(jìn)程，體會(huì)科學(xué)探究的精神，對(duì)科學(xué)真理不懈追求精神；2、通過對(duì)電與磁相互作用的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的方面展開探究，認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，養(yǎng)成與自然和諧相處的生活態(tài)度；3、通過理論與實(shí)踐結(jié)合，突出知識(shí)向技術(shù)轉(zhuǎn)化，突出科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，理解學(xué)習(xí)的社會(huì)意義。4、認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的作用；5、感受科學(xué).技術(shù).社會(huì)之間的聯(lián)系，促進(jìn)社會(huì)責(zé)任感的形成。(2)單元及作業(yè)目標(biāo)：把素養(yǎng)導(dǎo)向下的單元學(xué)習(xí)應(yīng)然目標(biāo)與單元大任務(wù)相結(jié)合，制定了如下目標(biāo)：?jiǎn)卧蝿?wù)設(shè)計(jì)并制作電磁起重機(jī)物理觀念1、觀察電磁起重機(jī)的工作過程，了解磁場(chǎng)的基本性質(zhì)，認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)的特點(diǎn)；2、通過制作電磁起重機(jī)，認(rèn)識(shí)電和磁的相互作用，了解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理；3、能夠分析電磁起重機(jī)的工作原理和特點(diǎn)，并能從能量轉(zhuǎn)化的過程進(jìn)行描述。科學(xué)思維1、觀察電磁起重機(jī)的工作過程，體會(huì)磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，理解建構(gòu)磁場(chǎng)的概念的過程；2、觀察電磁起重機(jī)的工作過程，基于電磁起重機(jī)通電后能夠吸引磁性物體，通過比較認(rèn)識(shí)電生磁的特點(diǎn)，感受磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；3、通過在通電螺線管中插入鐵芯可以增強(qiáng)其磁性，了解磁場(chǎng)與鐵磁性物質(zhì)間相互作用的理論；4、通過制作電磁起重機(jī)，理論實(shí)踐的結(jié)合，基于“相互作用的物質(zhì)觀”，由磁極間的相互作用，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，了解電與磁的相互作用，為科學(xué)向技術(shù)轉(zhuǎn)化指明方向；5、能夠基于理論分析，進(jìn)行科學(xué)論證?？茖W(xué)探究1、觀察電磁起重機(jī)的工作過程，能夠基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)；2、根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，對(duì)電流周圍存在磁場(chǎng)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，能夠基于證據(jù)得出結(jié)論；3、通過解決“如何增大電流周圍的磁場(chǎng)”，探究通電螺線管周圍磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，注重設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程；4、在“電生磁”的基礎(chǔ)上，探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”，而后進(jìn)行“磁生電”的實(shí)驗(yàn)工作，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，理解電與磁的相互作用，體會(huì)其中的邏輯；5、學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、評(píng)估和互助交流?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任1、通過對(duì)電與磁相互作用的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的方面展開探究，認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，體會(huì)對(duì)科學(xué)真理不懈追求的精神；2、通過理論與實(shí)踐結(jié)合，突出知識(shí)向技術(shù)轉(zhuǎn)化，突出科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，理解學(xué)習(xí)的社會(huì)意義。3、認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的作用，感受科學(xué).技術(shù).社會(huì)之間的聯(lián)系，促進(jìn)社會(huì)責(zé)任感的形成。(3)課時(shí)及作業(yè)目標(biāo)：第二十章電與磁課時(shí)及作業(yè)目標(biāo)磁場(chǎng)磁場(chǎng)1、了解簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象；2、通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁極及磁極間的相互作用；3、通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)；4、知道磁感線可以用來描述磁場(chǎng)，會(huì)用磁感線描述磁體周圍的磁場(chǎng)分布狀況；5、知道地磁場(chǎng)。1、通過實(shí)驗(yàn)了解電流周圍存在磁場(chǎng)；2、探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，了解通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；3、會(huì)判斷通電螺線管的電流方向和兩端的極性。電磁繼電器1、能描述電磁鐵，說明電磁鐵的特點(diǎn)和工作原理；2、能通過實(shí)驗(yàn)，得出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)；3、能說明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。1、通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，知道力的方向與電流和磁場(chǎng)方向有關(guān)；2、了解直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理及其能量轉(zhuǎn)化。20.5磁生電1、通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；2、了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；3、了解發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化各節(jié)作業(yè)/單元作業(yè)/單元測(cè)評(píng)作業(yè)20.1磁現(xiàn)象磁場(chǎng)一、課前作業(yè)：尋找身邊有關(guān)的磁現(xiàn)象，找出自己所能接觸到的磁體，并嘗試說出自己對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和思考，提出自己的問題。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)解決自己的疑惑，系統(tǒng)掌握磁的知識(shí)。設(shè)計(jì)意圖：感知磁現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。二、課后作業(yè)：(一)基礎(chǔ)性作業(yè)：1、兩根外形完全相同的鋼棒，其中一根有磁性，另一根無磁性。沒有別的器材，你如何把它們區(qū)別開來？區(qū)分后如果把無磁性的鋼棒與有磁性的鋼棒接觸一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)無磁性的鋼棒也獲得了磁性，這是一種什么現(xiàn)象？如何讓它再次失去磁性？思路分析與解答：(要求：要寫出自己的分析思路理論的判斷依據(jù)，要有對(duì)的理由錯(cuò)的根據(jù)。)答案：根據(jù)磁體兩極磁性強(qiáng)中間磁性弱的特點(diǎn)。將兩根鋼棒標(biāo)記為甲和乙，將鋼棒甲的一端接觸另一根鋼棒乙的中部，若吸力很大，則鋼棒甲有磁性，乙無磁性；若吸力很弱，則鋼棒乙有磁性，甲無磁性。接觸一段時(shí)間后無磁性的鋼棒也獲得磁性，這叫做磁化現(xiàn)象，通過摔打灼燒等方法可以讓其失去磁性。2、請(qǐng)找兩根縫衣針、一個(gè)按扣、一只大頭針和一塊橡皮，做一個(gè)如圖所示的指南針。做法：用橡皮和大頭針制作指南針的底座。使縫衣針磁化后穿過按扣的兩個(gè)孔，放在底座的針尖上，這樣就制成了一個(gè)指南針，如果圖中指南針靜止下來后，針尖指北，那么針尖是N極還是S極？多次撥動(dòng)待其靜止后，指向保持不變，是什么對(duì)指南針施加了作用力“操控了”指南針的運(yùn)動(dòng)？你對(duì)描述它的相關(guān)知識(shí)知道哪些？如果把這個(gè)裝置拿到月球上，試想如果還是這樣操作會(huì)有什么現(xiàn)象，為什么？【提醒：操作時(shí)注意別被縫衣針傷著！提示：月球自身沒有磁場(chǎng)】思路分析與解答： (要求：要寫出自己的分析思路理論的判斷依據(jù)，要有對(duì)的理由錯(cuò)的根據(jù)。)答案：N極，根據(jù)規(guī)定磁針靜止時(shí)指北的一端叫N極。地磁場(chǎng)對(duì)磁針的作用力改變磁針的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。地磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)。如果放到月球上針尖會(huì)停止在任意的指向，因月球上無磁場(chǎng)對(duì)磁體沒有約束力的作用。3、如下圖所示陰影為小磁針的S極請(qǐng)畫出兩條形磁鐵的磁感線分布并標(biāo)明磁極？結(jié)合上面題目請(qǐng)回答下列問題：磁感線是用來描述磁場(chǎng)什么的？如何描述的？為什么要引入磁感線來描述磁場(chǎng)！磁感線分布的依據(jù)是什么？磁感線有什么特點(diǎn)？思路分析與解答：。(要求：要寫出自己的分析思路理論的判斷依據(jù)，要有對(duì)的理由錯(cuò)的根據(jù)。)答案：磁感線是用來描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的弱強(qiáng)，箭頭的指向表示磁場(chǎng)的方向(磁感線該點(diǎn)的切線方向?yàn)榇艌?chǎng)方向)，磁感線依據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向來分布。磁感線是閉合曲線，磁感線不相交，外部有多少條磁感線內(nèi)部就有多少條磁感場(chǎng)比外部強(qiáng)。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析與設(shè)計(jì)意圖：第1題對(duì)磁鐵磁性和磁化、去磁的考查，此題難度較大，對(duì)磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱分布的考察，磁鐵兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱，對(duì)概念掌握不清晰；思維不清的同學(xué)有很強(qiáng)的迷惑性，是對(duì)磁鐵磁性分布應(yīng)用能力考查的升華。認(rèn)知的廣泛性要求較高，綜合性較強(qiáng)，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)并提高學(xué)生的綜合分析能力，科學(xué)的邏輯思維。第2題對(duì)地磁場(chǎng)的考察，地磁場(chǎng)確實(shí)存在于我們身邊，但人們無法直接體會(huì)，通過動(dòng)手制作和實(shí)驗(yàn)體會(huì)地磁場(chǎng)的存在，從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系角度入手，從而分析出地磁場(chǎng)，再進(jìn)一步通過追問回顧地磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)?？疾閷W(xué)生的分析問題的能力，前后知識(shí)聯(lián)系貫穿的能力，想象能力，跨空間的思考能力，思維發(fā)散能力。第3題對(duì)磁場(chǎng)、磁感線的考察?？疾閷W(xué)生追根溯源分析的能力，把抽象問題具體化形象化的能力。【上述三題的完成時(shí)間在15分鐘之內(nèi)】(二)提升性或?qū)嵺`性作業(yè)：(為選擇性作業(yè))對(duì)農(nóng)民來講，農(nóng)作物的種子中混有一些雜草的種子是很頭疼的事情。這兩種種子的外表面是不同的，農(nóng)作物的種子比較光滑，不易吸附小顆粒物，而雜草的種子表面有許多絨毛，能夠吸附靠近它的小顆粒物?，F(xiàn)在，給你一些鐵屑和一塊磁鐵，請(qǐng)你替農(nóng)民把雜草種子從農(nóng)作物種子中分離出來，說出你的辦法。思路分析與解答： 。(要求：要寫出自己的分析思路理論的判斷依據(jù)，要有對(duì)的理由錯(cuò)的根據(jù)。)答案：將鐵屑撒入混雜的種子里，充分?jǐn)嚢?，使其均勻地吸附在雜草種子的絨毛上，再用磁鐵把鐵屑和雜草種子一起吸出來。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析與設(shè)計(jì)意圖：對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，讓學(xué)生知道知識(shí)來源于生活，也要應(yīng)用到生產(chǎn)生活中去，最終目的是將科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)，意在培養(yǎng)這種服務(wù)的意識(shí)。20.2電生磁一、課前作業(yè)：學(xué)生通過預(yù)習(xí)課本，查找資料了解電磁起重機(jī)的原理，讓學(xué)生對(duì)電生磁有一個(gè)了解和認(rèn)知，根據(jù)自己的想法制作電生磁的小實(shí)驗(yàn)作品，展示電生磁的現(xiàn)象，并對(duì)自己探索中的疑惑做記錄，并在課上有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生正確認(rèn)識(shí)電生磁的發(fā)展史、現(xiàn)狀和未來，關(guān)心科技的發(fā)展。為本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)做好針對(duì)性的準(zhǔn)備。二、課后作業(yè)：(一)基礎(chǔ)性作業(yè)1.小明在探究“通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行如下操作:(1)如圖,在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針,并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑.發(fā)現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象問題：①通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理是什么？由誰首先發(fā)現(xiàn)的？②由圖可知通電螺線管外部的磁場(chǎng)與什么磁體的磁場(chǎng)相似？③放入小磁針的作用是什么？④實(shí)驗(yàn)時(shí)小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不明顯,為了增強(qiáng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度,可以采取什么辦法？思路分析與解答：(2)改變電流方向,小明發(fā)現(xiàn),鐵屑的分布形狀沒有改變而小磁針指向與原來相反，這個(gè)現(xiàn)象說明了什么問題？(3)請(qǐng)思考實(shí)驗(yàn)時(shí)用的是鐵屑,能否用銅屑來代替鐵屑，并思考為什么？思路分析與解答：(4)閉合開關(guān)后為了更好地通過鐵屑客觀地描述磁場(chǎng)分布情況,接下來應(yīng)該怎樣操作？這樣做的主要目的是什么？思路分析與解答：答案：(1)①電流的磁效應(yīng)奧斯特②條形磁體的磁場(chǎng)③顯示磁場(chǎng)的方向④增大電流或增加線圈的匝數(shù)或在螺線管中插入一根鐵棒,答案合理即可。(2)通電螺線管磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān)(3)不能用銅屑代替鐵屑，因?yàn)殂~不是磁性材料，不能磁化成為磁體，無法顯示出通電螺線管周圍磁場(chǎng)的分布情況。(4)輕敲玻璃板這樣做的目的是減小鐵屑與玻璃板之間的摩擦,使鐵屑在磁場(chǎng)力的作用下動(dòng)起來，最終形象的顯現(xiàn)磁場(chǎng)的分布情況。2.通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁體周圍磁場(chǎng)相似，其磁極可以用安培定則判定。(1)螺線管實(shí)際上就是由多個(gè)單匝圓形線圈組成，通電螺線管的磁場(chǎng)可以看成由每一個(gè)單匝圓形通電線圈的磁場(chǎng)組合而成，因此應(yīng)用安培定則也可以判斷單匝圓形通電線圈的磁極?，F(xiàn)有單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖所示，則其B端是____極。(2)地球周圍存在磁場(chǎng)，有學(xué)者認(rèn)為地磁場(chǎng)是由于地球帶電自轉(zhuǎn)形成圓形電流引起的，地球自轉(zhuǎn)的方向與地球自轉(zhuǎn)方向_______(填“相同”或“相反”)，物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?，那么地球帶______(填“正”或“負(fù)”)電。N負(fù)3.小宋利用電磁鐵、小磁鐵、指針和刻度盤制成多量程電流表，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所A、B、C為接線柱，當(dāng)電流通過電磁(1)若選擇A，C為該電流表的接線柱，則應(yīng)選擇_________為“+”接線柱，才能使電流表正常工作。(2)若將電磁鐵適當(dāng)靠近小磁鐵，則針對(duì)此電流表有以下四種說法，請(qǐng)對(duì)各種說法給出分析說明：A．零刻度將向右移動(dòng)B．指針將發(fā)生反偏C．精確度將提高D．量程將增大思路分析與解答： (3)分析該電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，判斷該電流表量程最大時(shí)所選的接線柱是______。(2)電路斷開時(shí)，指針指在0刻度線，電磁鐵靠近小磁鐵和增大電流都不會(huì)改變零刻度位置，故A的說法是錯(cuò)誤的。電磁鐵適當(dāng)靠近小磁鐵，沒有改變電磁鐵的極性，指針偏轉(zhuǎn)方向不變，故B的說法是錯(cuò)誤的。若將電磁鐵適當(dāng)靠近小磁鐵，電磁鐵對(duì)小磁鐵的吸引增強(qiáng)，在相同電流時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)明顯，分度值不變，但是小格寬度增大，電流表的精確度會(huì)提高，故C的說法是正確的。D、若將電磁鐵適當(dāng)靠近小磁鐵，電磁鐵對(duì)小磁鐵的吸引增強(qiáng)，在電流不變時(shí)，指針會(huì)超過最大位置，所以會(huì)使量程減小，故D的說法也是錯(cuò)誤的。(3)BC4、醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時(shí)，往往要用一種稱為“人工心臟泵”(血泵)的體外裝置來代替心臟，以推動(dòng)血液循環(huán)。如圖是該裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上(相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵)，通電時(shí)線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)?；钊餐ㄟ^閥門與血管相通，閥門S1只能向活塞筒外開啟，S2只能向活塞筒內(nèi)開啟。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下面的問題，并說明理由(1)線圈中的電流從B流向A時(shí)，螺線管的左邊是(選填“N”或“S”)極，活塞柄向運(yùn)動(dòng)(選填“左”或“右”)，血液的流向是(選填“從②流向①”或“從③流向②”)狀態(tài)。(2)要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈A、B間所接電源應(yīng)為______。并請(qǐng)說明理由。A．直流電源B．交流電源C．交流、直流電源均可思路分析與解答：答案：1、N右從②流向①(2)B理由：人的心臟是推動(dòng)血液循環(huán)流動(dòng)的泵，要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，永磁鐵對(duì)電磁鐵的作用力方向應(yīng)有規(guī)律地交替變換，即可通過改變電磁鐵中的電流方向來實(shí)現(xiàn)，故線圈a、b間所接電源應(yīng)為交流電?！舅念}課后作業(yè)預(yù)計(jì)完成用時(shí)15分鐘左右】作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖分析：本節(jié)基礎(chǔ)性作業(yè)共4題，雖然不多，但是第一題通過模擬實(shí)驗(yàn)情境回顧探究通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的過程?？疾殡娏鞯拇判?yīng)，電磁鐵磁場(chǎng)分布特點(diǎn)等知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。第二題主要考查安培定則的應(yīng)用，讓學(xué)生了解地磁場(chǎng)產(chǎn)生的原因，考察學(xué)生的信息提取能力，第三題考查通電螺線管的磁場(chǎng)有關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，解釋電流表工作原理，明確這類磁電式物理儀器的工作原理，使學(xué)生知其然，知其所以然。提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生利用物理知識(shí)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的渴望。第四題考查電磁鐵以及力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，對(duì)信息題的考察是近年來中高考的高頻題型，考查學(xué)生提取信息的能力，明確物理來源于生活服務(wù)于生活的意識(shí)。(二)提升性或?qū)嵺`性作業(yè)：(為選擇性作業(yè))為什么有些物體不具有磁性，有些物體具有磁性，有些不具有磁性的物體可以被磁化后也具有了磁性？請(qǐng)結(jié)合本節(jié)知識(shí)以及原子構(gòu)成等知識(shí)進(jìn)行合理的猜想，也可查閱相關(guān)資料，得出自己的結(jié)論，并跟大家分享你的成果。思路分析與解答： 解析參考：物質(zhì)大都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子又是由原子核和電子組成的。在原子內(nèi)部，電子不停地自轉(zhuǎn)，并繞原子核旋轉(zhuǎn)。電子的這兩種運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生磁性。但是在大多數(shù)物質(zhì)中，電子運(yùn)動(dòng)的方向各不相同、雜亂無章，磁效應(yīng)相互抵消。因此，大多數(shù)物質(zhì)在正常情況下，并不呈現(xiàn)磁性。鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質(zhì)有所不同，它內(nèi)部的電子方向一致地排列起來，使磁性加強(qiáng)，就構(gòu)成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對(duì)鐵塊的磁化過程，磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產(chǎn)生吸引力，鐵塊就牢牢地與磁鐵“粘”在一起了。我們就說磁鐵有磁性了，【屬于開放性的自主選擇完成的作業(yè)，無時(shí)間限制】作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖分析：前瞻性考查、培養(yǎng)科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。對(duì)所學(xué)知識(shí)的延伸與探索；培養(yǎng)科學(xué)探究，科學(xué)推理，科學(xué)論證的能力。創(chuàng)新解決方案。本題設(shè)計(jì)讓學(xué)生了解物質(zhì)的組成以及原子的構(gòu)成，用電子的運(yùn)動(dòng)以及有序排列，用電流的磁效應(yīng)解釋電生磁的原因，同時(shí)也解釋磁體磁性產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生體會(huì)電磁之間的聯(lián)系，感受大自然的統(tǒng)一之美。20.3電磁鐵電磁繼電器一、課前作業(yè)：通過上一節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了電生磁及通電螺線管的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生可以去電器維修部找一些螺線管、電磁鐵的部件，并向維修師傅了解其作用和工作原理，并在課堂上展示自己的成果，同時(shí)提出自己沒解決的疑問，再通過對(duì)本節(jié)課知識(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)解決自己的“惑”。設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)做好針對(duì)性的準(zhǔn)備，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的能力。二、課后作業(yè)(一)基礎(chǔ)性作業(yè)1.根據(jù)你對(duì)電磁鐵的認(rèn)識(shí)，自制一個(gè)電磁鐵。(1)將電磁鐵的兩端導(dǎo)線分別接在電池兩極上，用鐵釘?shù)囊欢私咏箢^針，你看到什么現(xiàn)象？斷開電路后有什么現(xiàn)象發(fā)生？根據(jù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比電磁鐵和永磁體，兩者有什么不同之處?思路分析與解答：(2)對(duì)比電磁鐵和空心通電螺線管，想一想：為什么電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強(qiáng)的多？電磁鐵的鐵芯在這個(gè)結(jié)構(gòu)中起什么作用？能用銅芯或鋁芯代替嗎？為什么？思路分析與解答：(3)嘗試將你制作的電磁鐵的磁性增強(qiáng)，給出思路或做法。思路分析與解答：答案:(1)將電磁鐵的兩端導(dǎo)線分別與電源兩極相連，鐵釘?shù)囊欢四軌蛭箢^針；斷開電路后大頭針脫離鐵釘，鐵釘不再吸引大頭針。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以看出，電磁鐵能夠通過電流的通斷控制磁性的有無。(2)通電螺線管的內(nèi)部和外部都存在磁場(chǎng)，當(dāng)插入鐵芯后，鐵芯被磁化成一個(gè)磁體，它的磁極與通電螺線管的磁極相同，增強(qiáng)了螺線管的磁性，因此電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強(qiáng)得多。電磁鐵的鐵芯起到了增強(qiáng)螺線管磁性的作用，不能用銅芯或鋁芯代替，因?yàn)殂~和鋁不是磁性材料，不能磁化成為磁體。(3)使通過電磁鐵的電流增大、增加電磁鐵線圈的匝數(shù)、更換體積更大的鐵芯等等，合理即可。2.生活中我們常常會(huì)利用電磁繼電器進(jìn)行自動(dòng)化控制，下圖是某一電磁繼電器的工作原理圖，其中虛線框內(nèi)就是電磁繼電器。(1)銜鐵和鐵芯能用鋼制作嗎？(2)電磁繼電器工作時(shí)，電路可分為哪兩個(gè)部分？思路分析與解答：答案：(1)銜鐵和鐵芯不能用鋼制作，因?yàn)殇撌怯泊判圆牧希妆淮呕?，且在斷電時(shí)磁性不能消失，這樣不利于電磁繼電器的工作。(2)電磁繼電器工作時(shí)，電路可分為控制電路和工作電路；當(dāng)控制電路中有電流通過線圈時(shí)，電磁鐵因產(chǎn)生磁性而吸引銜鐵，使觸點(diǎn)閉合，工作電路接通，電動(dòng)機(jī)工作；當(dāng)控制電路中無電流通過線圈時(shí)，電磁鐵失去磁性，在彈簧拉力的作用下，觸點(diǎn)分離，工作電路斷開，電動(dòng)機(jī)停止工作3.如圖是一種磁懸浮地球儀的示意圖，它由底座和球體兩部分組成，底座里面有一個(gè)電磁鐵，通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，可使地球儀懸浮在空中，且底座上的調(diào)節(jié)旋鈕可使球體小幅升降，現(xiàn)有以下看法：A.球體內(nèi)可能暗藏磁體B.底座的工作原理與奧斯特實(shí)驗(yàn)相似C.升降調(diào)節(jié)旋鈕可能是變阻器D.球體升高后所受磁力增大你認(rèn)為這些看法正確嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的理由。思路分析與解答： 答案：底座中藏有電磁鐵，利用通電線圈周圍存在磁場(chǎng)，是電流的磁效應(yīng)，因?yàn)榍蝮w與底座是相互分離的，所以球體與底座之間是相互排斥的，即懸浮地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理制成的，故A、B合理；升降調(diào)節(jié)旋鈕可以改變磁力的大小，說明升降調(diào)節(jié)旋鈕可以改變電流的大小，可能是變阻器，故C合理；球體升高后處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的磁力和重力是一對(duì)平衡力，重力不變，所受磁力不變，故D不合理。4.現(xiàn)在很多商場(chǎng)都安裝了如圖所示的“聰明電梯”，小李發(fā)現(xiàn)無人乘梯和有人乘梯時(shí)電梯運(yùn)行的速度會(huì)發(fā)生改變。她了解到電梯是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的，這種電梯的簡(jiǎn)易控制電路如圖乙所示，控制電路中安裝了壓敏電阻R，請(qǐng)你幫助她完成下面的分(1)當(dāng)人走上電梯后，電磁繼電器控制電路中的電流_________(選填“增大”或“減小”)，和銜鐵相連的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)_______(選填“1”或“2”)接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速______，使電梯的運(yùn)行速度加快。(2)通過分析可知，壓敏電阻R受到壓力時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生改變，其阻值隨著壓力的增大而________(選填“增大”或“減小”)。答案：增大；2；變快；減小。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析與設(shè)計(jì)意圖：第1題通過自制電磁鐵中觀察、體驗(yàn)的過程，認(rèn)識(shí)電磁鐵，體會(huì)電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)電磁鐵的原理及特點(diǎn)有較為深刻的認(rèn)識(shí)，更好地建構(gòu)電磁鐵的概念。第2題通過問題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)電磁繼電器構(gòu)造及工作過程進(jìn)行梳理，對(duì)學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建起到促進(jìn)作用，使學(xué)生對(duì)電磁繼電器的整體認(rèn)知更具體。第3題取材與實(shí)際生活中的物品，創(chuàng)設(shè)情境能夠使學(xué)生更好地體會(huì)電磁鐵磁性強(qiáng)弱變化特點(diǎn)，以及電與磁之間的相互作用關(guān)系，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的視角去分析實(shí)際的應(yīng)用。第4題是對(duì)電磁繼電器的理解與應(yīng)用，通過分析具體情境加深學(xué)生對(duì)知識(shí)與科技關(guān)系的理解，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，也為學(xué)生在后續(xù)的自行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路提供思路和啟發(fā)；通過問題給學(xué)生搭建階梯引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)的過，真正地將知識(shí)內(nèi)化，使核心素養(yǎng)得以發(fā)展。【上述4題預(yù)計(jì)完成時(shí)間15分鐘】(二)提升性或?qū)嵺`性作業(yè)：(為選擇性作業(yè))如圖是小胡同學(xué)自制的一個(gè)電磁小狗和小貓蹺蹺板玩具，小狗和小貓模型站在一個(gè)可繞光滑轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)桿上，它的工作過程是：當(dāng)處于如圖位置時(shí)，兩觸點(diǎn)接觸使電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵，小貓端下降，兩觸點(diǎn)斷開，電磁鐵失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，上述過程不斷反復(fù)．但當(dāng)小胡同學(xué)安裝好各部件后，電路連接正確、兩觸點(diǎn)接觸良好，合上開關(guān)，該玩具一直保持如圖狀態(tài)，不能正常工作?，F(xiàn)請(qǐng)你分析玩具正常不能工作的原因，且說出可以改進(jìn)的方法，使玩具能正常工作．【完成時(shí)間沒有限制】思路分析與解答：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。_____________________________________________________________________答案：分析：蹺蹺板屬于杠桿，左側(cè)受到小貓模型的壓力和電磁鐵對(duì)銜鐵的磁力，右側(cè)受到小狗模型的壓力，不能正常工作說明左側(cè)力與力臂的乘積小于右側(cè)力與力臂的乘積，無法將左端壓下。改進(jìn)方法：將小狗模型適當(dāng)向左移動(dòng)；打開線路盒，提高電源的電壓；打開線路盒，將滑片p適當(dāng)向做左移動(dòng)；或適當(dāng)增加小貓模型的質(zhì)量等合理答案均可．作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析與設(shè)計(jì)意圖本題為力電綜合類題目，通過問題情境，設(shè)計(jì)相關(guān)問題，考查學(xué)生利用杠桿的平衡條件進(jìn)行分析的能力及運(yùn)用所學(xué)的力電知識(shí)解決問題的能力，綜合能力要求較高，既加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用，更深入地認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)間的相互作用，形成正確的物理觀念，有利于其科學(xué)思維的發(fā)展。體否20.4電動(dòng)機(jī)體否一、課前作業(yè)：觀察奧斯特實(shí)驗(yàn)，我們還發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線下方的小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說明了通電導(dǎo)線周圍存在的磁場(chǎng)與小磁針的磁場(chǎng)相互發(fā)生作用。請(qǐng)大家思考：通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中會(huì)不會(huì)運(yùn)動(dòng)呢？任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們找一找通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，可以通過查閱相關(guān)的資料探索、研究，并和大家分享你的所得。并思考：是不是只要導(dǎo)線通了電，導(dǎo)線在磁場(chǎng)中就一定會(huì)運(yùn)動(dòng)？查抄資料，找一找原因，課上匯報(bào)交流自己的發(fā)現(xiàn)。設(shè)計(jì)分析：把課時(shí)任務(wù)前置，意在用任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生先行自主學(xué)習(xí)，自主去借助多種渠道去培養(yǎng)解決問題的能力。二、課后作業(yè)：(一)基礎(chǔ)性作業(yè)1.小李同學(xué)在課后進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究：(1)她想到課上老師說PQ是導(dǎo)體棒，她想鐵棒也是導(dǎo)棒于是她想用鐵棒來實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你分析小李同學(xué)的選材是可行？如果選用鐵棒可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象并分析原因。思路分析與解答： 。(2)把PQ換成鋁棒后通電發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體PQ從靜止向右運(yùn)動(dòng)。如果小李同學(xué)想讓PQ通電后向左運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你給出指導(dǎo)操作方法。思路分析與解答：(3)在實(shí)驗(yàn)的操作過程中，細(xì)心的小李同學(xué)還發(fā)現(xiàn)如果只用一節(jié)電池供電，鋁棒PQ會(huì)靜止不動(dòng)，兩節(jié)電池供電即可在閉合開關(guān)的同時(shí)運(yùn)動(dòng)起來，由此現(xiàn)象可以說明什么問題？思路分析與解答：答案：(1)不可行可能會(huì)出現(xiàn)開關(guān)還沒有閉合，鐵棒就被吸附到磁體上去了。原因：因?yàn)榇朋w具有吸鐵性，會(huì)吸引鐵棒。(2)可以對(duì)調(diào)電池的正負(fù)極或者調(diào)整U形磁體的N、S極，也即是改變通過導(dǎo)體棒的電流方向或者是改變通電導(dǎo)體棒周圍磁場(chǎng)的方向。(3)說明通過導(dǎo)體棒電流的大小會(huì)影響導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受力的大小。2.實(shí)驗(yàn)小組在研究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用”實(shí)驗(yàn)中。甲乙丙(1)利用圖甲所示的裝置研究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用”時(shí),應(yīng)在a、b之間接入 (選填“靈敏電流計(jì)”“電源”或“燈泡”)。(2)如圖乙、丙中,磁體間磁場(chǎng)的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極,且線圈所處的空間磁場(chǎng)強(qiáng)弱是恒定不變的。①圖乙中,通電后cd段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向?yàn)樨Q直向下,此時(shí),ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是豎直向上,這兩個(gè)力(選填“是”或“不是”)一對(duì)平衡力，原因是什么？②圖丙中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),是在外部加裝了一個(gè)裝置，這個(gè)裝置是兩個(gè)銅半環(huán)組感線”或“任一”)位置時(shí),自動(dòng)改變線圈中的電流方向，這時(shí)的位置被稱為平衡位置。答案：(1)電源(2)①不是兩邊受到的力不在同一條直線上②換向器垂直磁感線3.我們生活中所使用的電冰箱、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等家用電器,以及現(xiàn)在非常普及的電動(dòng)自行車都是靠電動(dòng)機(jī)來工作的,關(guān)于電動(dòng)機(jī)在這節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束后興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的幾個(gè)問題，請(qǐng)你來解答：(1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是。(2)電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)為什么會(huì)有發(fā)熱的現(xiàn)象？由此說明電動(dòng)機(jī)在正常轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是什么？思路分析與解答：(3)如果想改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以有哪些方法選擇？對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)出的電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向較為合理的方法是什么？思路分析與解答：答案：(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)或通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)(2)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的線圈有電阻，會(huì)有電熱產(chǎn)生。電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。(3)方法有：改變通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流方向或改變磁場(chǎng)的方向；對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)出的電動(dòng)機(jī)成品，改變轉(zhuǎn)向可行的方法是改變通過內(nèi)部線圈的電流方向。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析與設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)的課后作業(yè)最終以三個(gè)題目呈現(xiàn)，這一部分作業(yè)主要包含知識(shí)和實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容，是教材和課標(biāo)的基本要求，是學(xué)生應(yīng)該掌握的物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，這樣才能對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。此外實(shí)驗(yàn)部分的作業(yè)設(shè)計(jì)，以問題環(huán)環(huán)相扣，既研究了什么情況下通電導(dǎo)線能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，又體驗(yàn)了“相互作用”的物理觀念，并在問題中體會(huì)科學(xué)探究活動(dòng)，掌握科學(xué)的探究方法，再次進(jìn)行科學(xué)的論證的培養(yǎng)。也是對(duì)核心素養(yǎng)中“科學(xué)探究”的具體實(shí)施的體現(xiàn)?！菊n后作業(yè)完成時(shí)間預(yù)計(jì)在12--15分鐘】(二)提升或?qū)嵺`性作業(yè)(實(shí)踐性作業(yè))器材準(zhǔn)備：白熾燈磁性較強(qiáng)的條形磁體白熾燈是一種電流通過燈絲,燈絲發(fā)熱發(fā)光的照明電器,將強(qiáng)磁體靠近通電白熾燈的燈絲,如圖所示推測(cè)會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？解讀出現(xiàn)這樣現(xiàn)象的原因，由此原理可以制成什么工具？(完成時(shí)間不限制)思路分析與解答： 。參考解答：現(xiàn)象燈絲在抖動(dòng)，原因分析：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),將強(qiáng)磁體靠近發(fā)光的燈泡時(shí),燈絲中有電流通過,并且是交流電,所以會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用,并且方向在時(shí)刻改變,所以燈絲會(huì)抖動(dòng);可以制作成電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的。本題的核心素養(yǎng)是學(xué)生能不能對(duì)所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用，能不能體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”理念。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)作業(yè)分析和設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)踐活動(dòng)任務(wù)的設(shè)置，讓學(xué)生在實(shí)踐中去分析去思考，去動(dòng)手驗(yàn)證，問題的設(shè)置在幫助學(xué)生鞏固理解知識(shí)的同時(shí)，有利于其探究能力和科學(xué)思維的發(fā)展。20.5磁生電一、課前作業(yè)如圖所示是一種手壓式電筒，這種手電筒不需要電池供電，也不需要進(jìn)行充電，使用的時(shí)候只要將它的手柄來回按壓，使里面的機(jī)械裝置帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)發(fā)電，它的燈泡隨之發(fā)光。請(qǐng)同學(xué)們了解此類手電筒供燈泡發(fā)光的電能從何而來，涉及到了什么原理？同學(xué)們可以查閱資料，全面了解并形成介紹的說明，課上分享給大家。設(shè)計(jì)意圖分析：把課時(shí)任務(wù)前置，意在用任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生先行自主學(xué)習(xí)，自主去借助多種渠道去培養(yǎng)解決問題的能力。此課前作業(yè)在課前的前一天通過信息技術(shù)手段推送給全體學(xué)生，并在課前收集學(xué)生關(guān)于這個(gè)任務(wù)的完成情況，針對(duì)學(xué)生的完成情況再安排課堂教學(xué)?！就瓿蓵r(shí)間是開放的】二、課后作業(yè)(一)基礎(chǔ)性作業(yè)1.如圖(1)所示，AB為銅棒，小胡同學(xué)閉合開關(guān)后用手推動(dòng)AB在磁體的兩極間水平快速移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，而且還發(fā)現(xiàn)移動(dòng)的方向會(huì)影響靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向，移動(dòng)的速度會(huì)影響到電流計(jì)指針的偏角。當(dāng)控制AB沿豎直方向移動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針幾乎不動(dòng)。完成上述的探究后小胡同學(xué)把自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)形成了實(shí)驗(yàn)記錄報(bào)告，請(qǐng)你結(jié)合小胡同學(xué)的研究完成下面的幾個(gè)(1)上圖操作中閉合開關(guān)后，如果AB棒水平向圖()1左快速移動(dòng)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)銅棒AB水平。(2)愛動(dòng)腦筋善于思考的小李同學(xué)，看完小胡的實(shí)驗(yàn)后推測(cè)如果讓銅棒AB不動(dòng)，快速的水平左右移動(dòng)U形磁體應(yīng)該也會(huì)引起靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)你分析小李同學(xué)做出這樣推測(cè)的理由是：。通過實(shí)驗(yàn)操作，讓小李同學(xué)欣喜的是果然如她所想，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了明顯的偏轉(zhuǎn)，而且磁體移動(dòng)方向的變化也同步引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的變化。(3)結(jié)合上述的兩個(gè)問題，請(qǐng)你分析為什么當(dāng)小胡同學(xué)控制銅棒AB豎直快速移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針不動(dòng)的原因是。(4)從上述的問題解析，請(qǐng)總結(jié)出讓電路中靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)(即此電路中有電流產(chǎn)生)的條件有哪些？(5)上述的現(xiàn)象叫，首先由英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，他的這一發(fā)現(xiàn)更好的詮釋了電與磁之間的密切聯(lián)系；更加難能可貴的是他根據(jù)自己的研究發(fā)現(xiàn)，把這一研究成果轉(zhuǎn)化為被稱為的機(jī)械工具。這種工具在工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化為。答案：(1)向右偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)方向沒有改變，只改變閉合導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線的方向，所以電流會(huì)反向。(2)由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的思維分析可知，導(dǎo)體棒不動(dòng)，磁體快速移動(dòng)，同樣可以滿足閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)豎直移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(4)條件一是閉合電路的一部分導(dǎo)體，條件二要在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。(5)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)機(jī)械能電能2.如圖(2)為小型發(fā)電機(jī)的實(shí)物圖片，線圈為轉(zhuǎn)子提供磁場(chǎng)的磁體為定子，通過外力的搖動(dòng)手柄可以發(fā)電使連接在電路中的燈泡發(fā)光。圖(3)為大型發(fā)電機(jī)，工人們正在安裝定子，這個(gè)定子是更加笨重的使發(fā)電的效率更高， 圖(2)圖(3)(1)請(qǐng)分析大型發(fā)電機(jī)采用磁體旋轉(zhuǎn)而線圈不動(dòng)也可以發(fā)電的原因？思路分析與解答：(2)簡(jiǎn)述為何提供磁場(chǎng)的磁體采用電磁體，這樣做為何能提高發(fā)電的效率，請(qǐng)給出你的分析。思路分析與解答：答案：(1)線圈不動(dòng)，磁體旋轉(zhuǎn)，仍可滿足電磁感應(yīng)的條件，且旋轉(zhuǎn)相對(duì)輕便的磁體更加科學(xué)合理。(2)電磁體相比永磁體可以提供更強(qiáng)的磁場(chǎng)，在切割速度一定時(shí)可以產(chǎn)生更大的感應(yīng)電流，從而更好的提高發(fā)電的效率。3.如圖是小型發(fā)電機(jī)的示意圖，在外力的作用下線圈在磁場(chǎng)內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(1)結(jié)合小胡同學(xué)的研究和信息的介紹請(qǐng)分析判斷此發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電還是交流電？【附加信息：交流電是電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的，而直流電則電流的方向不變?！?2)為了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證判斷是否正確，小李同學(xué)想到用發(fā)光二極管替代小燈泡，并且設(shè)計(jì)了如圖(5)連接【備注：發(fā)光二極管分正負(fù)極】①請(qǐng)分析說明小李同學(xué)選擇用發(fā)光二極管的原因是什么？②如圖中兩個(gè)發(fā)光二極管在連接時(shí)應(yīng)該是并聯(lián)還是串聯(lián)，原因是什么？③兩個(gè)發(fā)光二極管接入時(shí)的正負(fù)極是相同的接入還是相反的接入，原因是什么？(3)小李同學(xué)在完成上述的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后，取下二極管并串聯(lián)一個(gè)開關(guān)并把學(xué)生電源接入電路，開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)此發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)了起來。她馬上想到了這時(shí)這個(gè)裝置已經(jīng)成為了電動(dòng)機(jī)，于是她大膽的推測(cè)這個(gè)電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部也應(yīng)該有電流產(chǎn)生，你同意她的觀點(diǎn)嗎？說出你的理由來。答案：(1)發(fā)光二極管是半導(dǎo)體材質(zhì)，具有單向?qū)щ娦缘奶攸c(diǎn)(2)并聯(lián)這樣才能使通過是交流電時(shí)兩個(gè)交替發(fā)光(3)相反的接入使兩個(gè)二極管交替發(fā)光(4)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)，滿足電磁感應(yīng)發(fā)生的兩個(gè)條件，所以會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。【三題課后作業(yè)預(yù)計(jì)完成用時(shí)15分鐘左右】作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖分析：在充分考慮知識(shí)的需要能力的提升以及更好的貫徹“雙減”的思想，本節(jié)課后基本作業(yè)設(shè)計(jì)為三個(gè)題，題目數(shù)量雖少，但是在模擬的情境中充分的把本節(jié)中涉及到的：電磁感應(yīng)現(xiàn)象、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及發(fā)電原理、交直流電的初步認(rèn)知、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的聯(lián)系與區(qū)別都涵蓋在內(nèi)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候除了有知識(shí)的考查強(qiáng)化還有素養(yǎng)目標(biāo)的兼顧，比如科學(xué)探究就是在作業(yè)題的模擬情境中展開，比如科學(xué)思維的相對(duì)運(yùn)動(dòng)觀等等。在最后設(shè)計(jì)一個(gè)作業(yè)評(píng)價(jià)分析量表，對(duì)評(píng)價(jià)遵循多元化的設(shè)計(jì)，有自評(píng)有他評(píng)，他評(píng)的形式也不限定，可以是教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也可以是學(xué)習(xí)小組其他同學(xué)對(duì)完成作業(yè)情況的評(píng)價(jià)。(二)提升性或?qū)嵺`性作業(yè)：(為選擇性作業(yè))1.在科技活動(dòng)節(jié)上，某科技小組演示了一個(gè)“隔板推物”的節(jié)日，其原理如圖所示：甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個(gè)蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，用手推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)時(shí)，乙線圈會(huì)隨之?dāng)[動(dòng)，對(duì)于這個(gè)過程，有以下幾個(gè)說法，請(qǐng)你對(duì)下面幾個(gè)提法給出自己的觀點(diǎn)。A.甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器B.推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.乙線圈隨之?dāng)[動(dòng)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.如果用手推動(dòng)乙線圈，甲線圈也會(huì)隨之?dāng)[動(dòng)答案：分析說明：甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個(gè)蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路。推動(dòng)甲線圈擺動(dòng)的過程做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合的電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機(jī)的工作原理，所以甲線圈相當(dāng)于電源，工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A的說法是正確的。甲線圈被推動(dòng)在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此B的提法是錯(cuò)誤的。乙線圈中有電流通過時(shí)，根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以乙線圈相當(dāng)于用電器，乙線圈擺動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用，因如果用手推動(dòng)乙線圈，乙這邊會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，甲線圈就成了處于磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)體，同樣會(huì)受到力的作用，會(huì)擺動(dòng)起來，因此D的說法也是正確的。作業(yè)評(píng)價(jià)：作業(yè)評(píng)價(jià)表評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平他評(píng)科學(xué)性能準(zhǔn)確應(yīng)用物理概念及規(guī)律完整性原理推導(dǎo)過程思路清晰、邏輯嚴(yán)密可行性實(shí)驗(yàn)步驟可操作、可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖分析：整體分析：這個(gè)模塊的作業(yè)設(shè)計(jì)一般安排一到兩個(gè)作業(yè)任務(wù)，形式為提升性作業(yè)，或者為實(shí)踐性的作業(yè)；在要求上也是為選擇性完成的作業(yè)。提升性作業(yè)完成時(shí)間10分鐘左右，如果是實(shí)踐性作業(yè)完成的時(shí)間上不做限制，會(huì)安排有實(shí)踐過程的報(bào)告呈現(xiàn)。本題設(shè)計(jì)分析：本題是作為提升性作業(yè)的設(shè)計(jì)，本節(jié)內(nèi)容作為本單元的最后一節(jié)，此題這樣設(shè)計(jì)形式上首先打破傳統(tǒng)的選擇題的模式，改為針對(duì)每一種提法給出分析說明，目的是為了讓選擇去做的同學(xué)真正的明白每一種提法正確的原因，錯(cuò)誤也要明確錯(cuò)誤的原因。內(nèi)容的設(shè)計(jì)全面的鞏固電與磁的密切聯(lián)系同時(shí)也再次鞏固了電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的工作原理和工作過程中的能量轉(zhuǎn)化問題。當(dāng)然提升性作業(yè)和基礎(chǔ)性作業(yè)一樣，作業(yè)評(píng)價(jià)分析量表對(duì)評(píng)價(jià)也遵循多元化的設(shè)計(jì)，有自評(píng)有他評(píng)，他評(píng)的形式也不限定，可以是教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也可以是學(xué)習(xí)小組其他同學(xué)對(duì)完成作業(yè)情況的評(píng)價(jià)。單元檢測(cè)作業(yè)1.小磁針在螺線管通電后轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示的位置，小磁針受力轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榇裴樅碗娏鞯闹車即嬖谥环N特殊的物質(zhì)，是這種物質(zhì)傳遞著磁極間力的作2.如圖所示，a、b分別為兩個(gè)條形磁體的某一端磁極，根據(jù)圖中磁感線的分布，可以判斷出a為極．(選題“N”或“S”)3.如圖是一款能發(fā)電的魔方充電器，轉(zhuǎn)動(dòng)魔方時(shí)，他根據(jù)(選填“電流的磁效應(yīng)”“電磁感應(yīng)”或“通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力”)的原理發(fā)電，產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存于魔方內(nèi)。此款魔方還能通過USB端口給移動(dòng)設(shè)備充電。4.如圖所示的是某一磁體周圍磁場(chǎng)的部分磁感線，由磁感線的分布特點(diǎn)可知：若在b點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，則小磁針靜止時(shí)，其S極指向圖中的 (P/Q)處。(備注：磁感線上某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向)．5.下水井蓋的丟失給人們出行帶來了安全隱患，為提示路人注意安全，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，電路中利用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋是因?yàn)閮烧叨紝儆趯?dǎo)體；當(dāng)井蓋丟失時(shí)，(選填“L1”或“L2”)燈工作預(yù)警。6.如圖所示，條形磁鐵放在水平木桌上，電磁鐵右端固定并與條形磁鐵在同一水平面上。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向右移動(dòng)時(shí)，條形磁鐵仍保持靜止，條形磁鐵受到的摩擦力(選填“變大”、“變小”或“不變”)。7.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩條平行放置的直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同的電流時(shí)相互吸引(如圖)，這是因?yàn)殡娏髂軌虍a(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)對(duì)電流又有力的作用。我們可以這樣分析它的ab；對(duì)b導(dǎo)線：8.如圖所示是一種汽車裝飾品--小盆景，花盆表面有一個(gè)太陽能電池板，塑料小花在陽光下能不斷搖擺．請(qǐng)你猜測(cè)花盆里還有一個(gè)重要的裝置是(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)。9.在原子內(nèi)部，核外電子繞原子核運(yùn)動(dòng)會(huì)形成環(huán)形電流，環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使原子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。如圖所示，若紙外表示N極，則電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)?選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)方向。GMR阻值隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng)而急劇減小。閉合開關(guān)S1和S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從中點(diǎn)滑到b端時(shí)，電壓表的示數(shù)將(選填“變大”“不變”或“變小”)。11.如圖彈簧秤下掛一條形磁鐵，沿著條形磁鐵自左向右水平方向移動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)將【】A.不變B.逐漸增大C.先增大后減小D.先減小后增大第11題圖12.磁場(chǎng)中靜止的小磁針指向都正確的圖是【】(小磁針涂黑的一端為N極)AA.B.C.DD.13.將自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指南針放在地球表面的赤道上，靜止時(shí)的示意圖如圖所示，其中符合實(shí)際的是【】A.B.C.D.14.為了防止考試作弊，監(jiān)考人員利用手持式金屬探測(cè)器對(duì)考生進(jìn)行檢查(如圖所示)，當(dāng)靠近金屬物體時(shí)，在金屬導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生渦電流(感應(yīng)電流)，探測(cè)器發(fā)出警報(bào)．以下選項(xiàng)中也是利用該原理工作的是【】A.發(fā)電機(jī)B.電磁鐵C.電鈴D.電動(dòng)機(jī)15.如圖所示，是關(guān)于電磁現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列分析中正確的是【】A.圖甲裝置是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.圖乙裝置是電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖C.圖丙裝置是研究電流周圍存在著磁場(chǎng)D.圖丁裝置是研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用16.如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是【】A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B.電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向17.手機(jī)無線充電方便了人們的生活，其中電磁感應(yīng)無線充電是應(yīng)用最多的無線充電方案。如圖所示，它的原理是送電線圈通過一定頻率的交流電，線圈的周圍形成交變的磁場(chǎng)，通過電磁感應(yīng)在受電線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，從而將能量從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端。下列選項(xiàng)中