2024-2025学年高中物理 第4章 第3节 电能的生产与利用 第4节 电和磁的完美统一教案（含解析）鲁科版选修1-1

2024-2025学年高中物理第4章第3节电能的生产与利用第4节电和磁的完美统一教案（含解析）鲁科版选修1-1主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为鲁科版选修1-1第4章第3节“电能的生产与利用”及第4节“电和磁的完美统一”。第3节重点探讨电能的转换、传输和利用，涉及发电机原理、变压器原理以及电能的计量。第4节则围绕电与磁的关系，深入学习电磁感应现象及电磁波的传播。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在前期学习中已经掌握了基础的电路知识、电学基本概念（如电流、电压、电阻）以及简单的磁场知识。在此基础上，本节课将进一步深化学生对电能转换、电磁现象的理解，使他们能够将理论知识与实际应用紧密结合，理解电能生产与利用的过程，以及电与磁之间相互作用的原理。核心素养目标1.掌握电能转换、传输与利用的基本原理，提高能量观念与应用能力。

2.理解电与磁的相互作用，发展电磁观念，提升科学探究与创新意识。

3.能够运用所学知识分析解决实际电能问题，增强实践能力与科学态度。

4.感受电能技术发展对社会的推动作用，培养科学精神与社会责任感。重点难点及解决办法重点：

1.电能的生产、传输与分配原理。

2.电磁感应现象及其应用。

3.电磁波的产生与传播。

难点：

1.变压器原理及其效率计算。

2.电磁波的传播特点及其应用。

解决办法与突破策略：

1.通过动画演示和实物模型展示，帮助学生直观理解电能转换和传输过程，强化记忆。

2.采用实验探究法，让学生亲身体验电磁感应现象，加深理解。

3.引导学生运用数学工具分析变压器效率问题，提高问题解决能力。

4.结合生活实例，讲解电磁波传播特点，如无线通信、雷达等，提升学习兴趣和实际应用能力。

5.组织小组讨论，鼓励学生提出问题、分享心得，培养合作意识和批判性思维。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授法结合案例研究，通过讲解电能的实际应用场景，帮助学生理解理论知识点。

2.设计小组讨论和角色扮演活动，模拟电力系统的运行，促进学生的互动参与和深入思考。

3.利用实验法，让学生动手操作电磁感应实验，直观感受电磁现象，增强实践体验。

4.引入项目导向学习，鼓励学生设计小型电力系统项目，培养解决实际问题的能力。

5.使用多媒体教学资源，如动画、视频和PPT，辅助讲解复杂概念，提高教学效果。

6.创设互动问答环节，激发学生提问和思考，通过解答疑问巩固知识点。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示我国特高压输电线路、大型风力发电场等图片，提出问题：“电能是如何从发电场传输到我们家庭的？它又是如何产生的？”引发学生思考，激发学习兴趣。

2.讲授新课（15分钟）

-电能的生产与利用：介绍发电机原理，讲解变压器原理及其在电力传输中的作用，引导学生理解电能的转换、传输与分配过程。

-电与磁的完美统一：阐述电磁感应现象，引导学生学习电磁波的产生与传播，结合实际应用场景，如手机通信、无线充电等，加深学生对电磁现象的理解。

3.巩固练习（10分钟）

-设计课堂练习题，针对电能转换、电磁感应等知识点进行巩固。组织学生进行小组讨论，共同解决问题，培养学生的合作意识和问题解决能力。

4.课堂提问与互动（10分钟）

-针对本节课的重点难点内容，设计问题，进行课堂提问。引导学生运用所学知识回答问题，巩固知识点，提高学生的思维能力和表达能力。

-创设情境，让学生扮演电力工程师，设计一个从发电到用电的电力系统，并分享设计方案，提高学生的实践能力和创新意识。

5.实践探究（5分钟）

-安排学生进行电磁感应实验，观察现象，分析原理，使学生亲身体验电磁现象，增强实践体验。

6.总结拓展（5分钟）

-对本节课的知识点进行总结，强调电能的生产与利用、电与磁的关系在实际生活中的应用。

-提出拓展问题，如：“如何提高电力系统的传输效率？”“电磁波在通信领域有哪些应用？”等，引导学生课后思考和深入学习。

7.作业布置（5分钟）

-布置与课堂内容相关的作业，要求学生在课后进行巩固练习，提高对知识点的掌握。

整个教学过程设计注重激发学生的学习兴趣，围绕教学目标和重难点进行讲解，通过课堂提问、实践探究、巩固练习等方式，促进学生理解、巩固和应用新知识。同时，注重培养学生的合作意识、问题解决能力和创新思维，提高学科核心素养。教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：《电力系统基础》、《电磁学原理与应用》等相关书籍，帮助学生深入了解电能的生产、传输与利用，以及电磁现象的原理和应用。

-视频资料：收集与电能生产、输电技术、电磁现象相关的科普视频，如特高压输电技术、风力发电原理、电磁感应实验等，丰富学生的视觉体验，加深对知识点的理解。

-实物模型：提供变压器、发电机等实物模型，让学生直观地了解这些设备的结构和工作原理。

-科技展览：组织学生参观电力科技馆或电力设施，了解电力行业的发展现状和前沿技术。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课后查阅相关资料，深入了解电能的生产与利用、电磁现象等方面的知识。

-建议学生关注电力行业的发展动态，了解新能源发电技术、智能电网等新兴领域。

-鼓励学生进行小制作或实验，如制作简易发电机、电磁感应实验等，培养学生的实践能力和创新意识。

-引导学生结合实际生活，观察身边的电磁现象，思考电磁波在通信、医疗等领域的应用。

-组织学生开展小组研究，探讨电力系统优化、电磁污染治理等议题，提高学生的团队合作能力和问题解决能力。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《电能的生产与未来》、《电磁波的世纪：从无线电到移动通信》等书籍，深入探讨电能的当前应用和未来发展趋势，以及电磁波在通信技术中的演变。

-视频资源：收集关于电力系统实际操作、电磁现象实验等方面的教学视频，帮助学生直观理解电能转换和电磁现象的原理。

-实践项目：设计小型研究项目，如调查学校周边的电力设施、研究家庭用电器的能效等级等，将理论知识与实际应用相结合。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间，根据个人兴趣选择以上拓展内容进行自主学习，加深对电能和电磁现象的理解。

-学生在拓展学习过程中，应做好笔记和心得体会，以便在课堂上与同学分享交流。

-教师提供必要的指导，如解答学生在自主学习过程中遇到的疑问，推荐合适的阅读材料，帮助学生更好地完成课后拓展任务。

-鼓励学生将拓展学习成果以报告、小论文或展示的形式呈现，提高学生的表达能力和学术素养。内容逻辑关系①知识点阐述：

-电能的生产：发电机原理、新能源发电技术。

-电能的传输与分配：变压器原理、电力传输网络、电能计量。

-电与磁的统一：电磁感应现象、电磁波的产生与传播。

②逻辑关系：

-电能的生产是电能利用的第一步，通过发电机将机械能转换为电能。

-电能的传输与分配依赖于变压器和电网，实现电能从发电到用电的远距离传输和分配。

-电与磁的统一体现在电磁感应现象和电磁波的传播中，是电能与现代通信技术的基础。

③板书设计：

-板书左侧：电能