實踐調(diào)研電磁學對人類社會的影響+單元章末練習年級九本課是滬科版九年級物理“第十九章電能從哪里來”中的跨學科實通過調(diào)研與實驗，深入理解電磁學在人類社會發(fā)展中的核心作用。教應為起點，串聯(lián)起發(fā)電機、電動機、電力輸送等關鍵技術的演進過程，揭示了電能轉化與利用的基本規(guī)律。該內(nèi)容不僅鞏固了前序章節(jié)中關于電磁感應、能量轉化的知識點，還拓展至歷史、科技、環(huán)境等多領域，體現(xiàn)了科學知識與社會發(fā)展的深度融合。作為本章的總結踐環(huán)節(jié)，本課強調(diào)探究能力、合作意識與社會責任感的培養(yǎng)，是實現(xiàn)“科學態(tài)度求依據(jù)《義務教育物理課程標準(2022年版)》):聚焦興趣啟蒙與基礎應用，要求調(diào)研能讓學生結合生活實例感知電磁學價值。比如調(diào)研電磁爐、手機通信效應、電磁波等基礎概念；需融入簡單實踐探究，像設計簡易電磁裝置，培養(yǎng)觀力；還要引導學生初步認識電磁技術對生活、工業(yè)的影響，樹學習目標與核心素養(yǎng)1.物理觀念(1)知道電磁感應現(xiàn)象，了解發(fā)電機的構造、原理及工作過(2)知道電動機的工作過程、工作原理、能的轉化及轉化效率。(1)能基于法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的歷史背景，提出“電磁學如何推動工業(yè)革命”的研究假(2)能通過對比不同年代的用電設備，歸納出電磁技術發(fā)展帶來的生產(chǎn)方式變革趨3.科學探究學情步感知，但缺乏系統(tǒng)性的整合認知。他們思維活躍，好奇心強，樂選、數(shù)據(jù)分析和跨學科整合方面存在明顯短板。部分學生可能將“電磁器使用”,忽視其背后的科學原理與社會價值。此外，學生對不熟悉，容易陷入“重結果輕過程”的誤區(qū)。為此，教學中需通過真實情境任務驅動，搭建“問題一探究—表達一反思”的學習路徑，借助小組協(xié)作與教師引導，幫助學生突破認知瓶頸，提升綜合實踐能力。重點難點風力發(fā)電機模型套件、小燈泡/LED燈珠、銅線、磁鐵、剪教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課視頻：電磁學的發(fā)展及應用下面讓我們一起調(diào)查電磁學對人類社會產(chǎn)觀看視頻：電磁學的發(fā)展及應用了解電磁學對人類社會的巨大推動力一、活動方案革命。以案例方式說明在我國的科技成就中，哪些是與電磁學知識有關的，電磁學給我們的生產(chǎn)、生活帶來了哪些變化。完成一篇與電磁學如何影響人類社會發(fā)展相關的1.電磁學引發(fā)第二次工業(yè)革命的路徑(1)1831年，法拉第把兩個線圈繞在一個“電流表”,當給一個線圈通電或斷電的瞬間，在另一個線圈上出現(xiàn)了電流，這就是電學生搜集資料說一說拉第用過的線圈電磁學引發(fā)第二次工觀察不同年代的用電器資料能力以及語言表達能力代的用電設備，歸納出電磁技術發(fā)展帶來的生產(chǎn)方式變革趨勢。年變化磁場可在導體中感應出電流，還基于該原理發(fā)明圓盤發(fā)電機，并提出“場”的概念，為后年年愛迪生發(fā)明電燈并后續(xù)建立火力發(fā)電站，使電力逐步取代蒸汽機年西門子發(fā)明有軌電車，讓電力滲年馬可尼發(fā)明無線電報裝置，基于電磁轉換實現(xiàn)遠距離通信，構建這些都推動電氣時代到來，促成了第二次工業(yè)革命。2.我國在電磁學方面的科技成就案例案例一：福建艦電磁彈射系統(tǒng)實現(xiàn)技術領跑其電磁彈射系統(tǒng)由馬偉明院士團隊歷時二役系統(tǒng)。馬偉明境影響的深入理論研究，中國科學家攻克了電技術的全面突破和商業(yè)化應用。該技術可實現(xiàn)上千萬千瓦電力、數(shù)千公里距離的高效傳輸，極大提升了我國能源資源配高壓電網(wǎng)系統(tǒng)，成為全球唯一掌握并大規(guī)模應用此項技術的國家，為國家能源安全和“雙碳”戰(zhàn)略提供堅實支撐。了解我國在電磁學方面的科技成就案例引導學生構建“電磁學→能源系統(tǒng)性認知。增3.電磁學給我們的生產(chǎn)、生活帶來的變化任務二：成立興趣小組，制作一臺小型風力發(fā)電機，看看你們的發(fā)電機能否讓一個小燈你有怎樣的感受。1.實驗器材2.實驗步驟(1)制作扇葉根據(jù)電機軸的尺寸和形狀，設計并裁剪出扇葉的形狀，數(shù)量為3-4片較為合適。將裁(2)制作底座和支架在木板上鉆孔，插入一次性竹筷作為底座和支架，確保支架穩(wěn)固且高度適中。(3)組裝轉軸塑料管正中的小孔，確保轉軸能夠自由轉(4)制作線圈用直徑0.2到0.3毫米的漆包線圍繞軸套在了解怎樣制作小型風力發(fā)電機，先合作完成小型風力發(fā)電機，然后也能獨立完成小型風力發(fā)電機的組裝與測試能在小組匯報中尊重他人觀點，主動承擔分工任務，體現(xiàn)團隊協(xié)注意保持線圈的緊密和均勻。用小刀刮掉線圈兩端的漆包線上的絕緣漆，露出里面光亮的銅絲，以便連接電路。裁一長條硬紙板，用萬能膠把風車粘在轉軸頂端。(6)連接電路將發(fā)光二極管連接到線圈兩端。當風車轉動時，線圈切割磁感線產(chǎn)生電流，驅動發(fā)光二二、交流評價思考：你能從跨學科視角與同學們分享制作1.制作風力發(fā)電機過程：跨學科知識的融合與應用線圈(1)物理視角：能量轉化的角度：“風能”電流更強；調(diào)整磁鐵的數(shù)量(2塊、4塊),(2)工程視角：從設計到落地的優(yōu)化思維觀看視頻：制作小型電動機學生思考討論，并分組進行交流發(fā)言進一步了解小型電動機的制作拓展學生的思維，鍛煉學生的語言表達能力和邏輯思維能力設計3片葉片的結構，長度定為15厘米，傾斜角度15度既保證了受力面積，又減它密度小、成組裝方便；(1)知識的“串聯(lián)”:打破學科壁壘以前學習時，物理、數(shù)學、工程知識是孤立的“知識點”,但制作風力發(fā)電機的過程同學們發(fā)現(xiàn)，它們是相互關聯(lián)的“知識網(wǎng)”:物理原理提供理論支撐，數(shù)學計算優(yōu)化設計參數(shù)，工程思維解決落地問題。這種跨學科的融合，讓知識變得更有生命力。(2)能力的“成長”:從理論到實踐的跨(3)思維的“拓展”:對可再生能源的深度思考這次實踐也讓同學們對“可持續(xù)發(fā)交流評價可再生能源領域的應用價值，所制作的小型章末練習1.以法拉第為代表的科學家們的發(fā)現(xiàn)使人類從蒸汽時代步入了電氣時代。下列設備中根據(jù)法拉第電磁感應原理制成的是()A.電動機B.電磁鐵拉第電磁感應定律的應用，因此符合題意。2.電動自行車越來越受到人們的青睞，下列中正確的是()。學能轉化為電能能轉化為化學能C.充電時，電能轉化為內(nèi)能；放電時，內(nèi)能轉化為電能能轉化為內(nèi)能學生練習鞏固本章的知識學能，儲存在電池中。放電時：化學能通過電化學反應轉化為電能，供電動車使用。因此，電動車電池在充電時，電能轉化為化學能；在放電時，化學能轉化為電能。選項A正確地描述了這一過程。3.下列關于電磁現(xiàn)象的說法中，正確的是B.玩具電動車的電動機是利用電磁感應原理工作的C.閉合電路的部分導體在磁場中運動時，答案：D流的方向和磁場方向有關，因此該說法不正確。導體在磁場中受力的原理工作的，而不是電磁感應現(xiàn)象，因此該說法不正確。C.閉合電路的部分導體在磁場中運動時，只有當導體切割磁感線時才會產(chǎn)生感應電流，因此該說法不完全正確。機械能轉化為電能，因此該說法正確。轉的情況是()。A.開關S斷開，導體ab豎直向下運動B.開關S閉合，導體ab豎直向上運動C.開關S斷開，導體ab向紙外運動D.開關S閉合，導體ab向紙里運動答案：D偏轉，應產(chǎn)生感應電流；結合產(chǎn)生感應電流的條件的知識可得開關閉合，導體ab從紙外向紙里運動(或從紙里向紙外運發(fā)生偏轉；故答案為：D。5.電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法中錯誤不變答案：C解析：A、銅是非磁性材料，不能被磁化，若選用銅質(zhì)弦，弦振動時無法改變線圈中的磁通量，不能產(chǎn)生感應電流，電吉他不能正常工作，故A正確。感應電穿過線圈的磁通量有時增大有時減小，根據(jù)楞次定所以磁通量增大和減小時感應電流方向相線圈中的感應電流方向會不斷變化，故C錯誤，D正確。答案：風機械機械電使葉片旋轉，從而產(chǎn)生機械能。發(fā)電機根據(jù)電磁感應原理，將風車產(chǎn)生的機械能進一步程，將機械能轉化為電能，供人們使用。7.電與磁的聯(lián)系可以由三個重要實驗所證(1)小磁針放在通電導線周圍會偏轉：該實驗證實了 (2)通電導體在磁場中會運動：該實驗證實了;應用舉例：;(3)導體棒切割磁感線時，電路中會產(chǎn)生電流：該實驗證實了 ;產(chǎn)生的磁場吸引鐵磁性物質(zhì)；還有電磁鐵，可通過控制電流通斷來控制磁性有無，常用于繼電器等設備。(2)通電導體在磁場中會運動，證實了磁場電能轉化為機械能，廣泛應用于各種電器設備和交通工具中；還有揚聲器，通過變化的電流在磁場中受力帶動紙盆振動發(fā)聲。(3)導體棒切割磁感線時，電路中會產(chǎn)生電流，證實了電磁感應現(xiàn)象。應用舉例：發(fā)電能轉化為電能；還有電磁爐，利用電磁感應原理使鍋具產(chǎn)生感應電流進而發(fā)熱。8.某小組探究導體在磁場中產(chǎn)生感應電流的條件，如圖所示。實驗時保持磁體位置不(1)導體棒在磁場中不動時，靈敏電流計(2)導體棒水平向右運動時，靈敏電流計(3)導體棒水平向左運動時，靈敏電流計(4)導體棒豎直向上運動時，靈敏電流計流計指針不偏轉。(2)導體棒水平向右運動時，閉合電路的會產(chǎn)生感應電流，電流計指針能偏轉。(3)導體棒水平向左運動時，同樣是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流，電流計指針能偏轉。(4)導體棒豎直向上運動時，運動方向與磁感線方向平行，沒有切割磁感線，不會產(chǎn)9.一種動圈式揚聲器可以代替話筒使用。如圖所示，人對著揚聲器的錐形紙盆說話，聲音使紙盆振動，與紙盆相連的線圈也會隨著振動，這時線圈中就會產(chǎn)生隨著聲音變化的電流。以這種方式產(chǎn)生電流的現(xiàn)象 。永久磁體線圈在磁場中做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流，在物理學中叫電磁感應。10.下課了，小明和同學們對老師桌上的手搖發(fā)電機產(chǎn)生了極大的興趣，他們爭先恐光。咦?奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了：為什么小燈泡有時亮，有時暗呢?燈泡的亮暗與什么因素有關呢?請根據(jù)這一現(xiàn)象，確定一個課題并進行研究。11.*小華家距離變壓器2km,在變壓器與小華家之間有兩條輸電線，每條輸電線每千米的電阻為0.5Ω,即0.5Ω/km,變壓器加在輸電線兩端的電壓是220V。在某一時間段，整個線路只有小華家一臺額定電壓為(1)輸電線中電流的大?。?2)電熱水器的實際電功率。(1)由導線的電阻為：R'=4km×0.5Ω/km=2Ω(2)熱水器的實際功率為：P'=I2R=(10A)2×調(diào)研電磁學對人類社會的影響一、活動方案任務一1.電磁學引發(fā)第二次工業(yè)革命的路徑2.我國在電磁學方面的科技成就案例3.電磁學給我們的生產(chǎn)、生活帶來的變化二、交流評價學生總結教師補充讓學生對本節(jié)知板書實