初中物理九年级上册第二十章 电与磁（单元解读课件）（人教版）

第二十章电与磁在地球南北极附近的高纬度地区，人们常常可以看到一种奇异的自然现象：巨大的天幕似乎被染上了各种颜色；这些颜色还会不断变化，从紫色到黄绿色，直至橘红色，耀人眼目。这是天上的画家在挥笔作画，还是盛装的少女手持彩练在空中载歌载舞？古人对这种现象进行了种种猜测，直到近代，才有了科学的解释。科学家把这种现象叫做“极光”。极光的发生与地球的磁场有密切关系。单元内容解读《课标》要求2.4.5探究并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活中的应用。2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场。2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。学习目标第1节磁现象磁场1.了解简单的磁现象。2.通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。3.通过实验认识磁场。4.知道磁感线可以形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。5.知道地磁场。学习目标第2节电生磁1.通过实验了解电流周围存在着磁场。2.探究通电螺线管外部磁场的方向，了解通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。学习目标第3节电磁铁、电磁继电器1.描述电磁铁；说明电磁铁的特点和工作原理.2.能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关.3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用.学习目标第4节电动机1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关.2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化.学习目标第5节磁生电1.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。2.了解电磁感应在生产、生活中的应用。3.了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。内容分析本章概述本章在学生已有电学知识的基础上，以磁场为主线，揭示电与磁的相互联系和相互作用：磁体、电流周围都存在磁场，磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用，磁场能使闭合电路中运动的导体产生感应电流。磁的知识既是前面电学知识的发展，也是后面学习信息传递知识的基础，在日常生活、工业生产和科技等方面的应用非常广泛，如电动机、电磁继电器、扬声器、发动机等。教科书从学生在生活中所了解的磁现象入手，让学生亲自动手制作指南针、电磁铁、小小电动机，使学生认识到物理是有用的，物理就在他们身边，进一步提高学生学习物理的兴趣，培养他们解决实际问题的能力。内容分析本章概述本章的有关物理概念和规律几乎都是通过实验概括得出的，注重学生的体验与感悟，注重知识的实际应用。教科书在知识深度的要求上，较过去有所下降，但在引导学生探索发现，培养观察力、想象力，以及从实验事实出发归纳概括概念、规律和应用概念、规律解决实际问题的能力训练上，要求提高了。内容分析本章概述本章的章首图呈现的是绚丽多彩的极光现象。极光是南北极地区特有的一种大气发光现象，被视为自然界中最漂亮的景观之一。地球的极光与地球磁场和来自太阳的高能带电粒子流的相互作用有关。极光不只在地球上出现，在太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也会出现。教科书采用极光这样一幅章首图，意在用这种很神秘的现象来引起学生对其中蕴含的奥秘的探索欲望，进而引入与其有关的磁现象和相关概念、规律。（1）内容：由“磁现象”“磁场”和“地磁场”三部分构成。（2）重点：知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。（3）难点：认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。本节课是本章的第一节，是本章知识学习的预备阶段，为后面学生建立电磁联系、了解电磁现象等提供铺垫。整节课主要让学生了解生活中的一些磁现象，建立起磁场的概念，为学习“电生磁”“磁场对通电导线的作用”“磁生电”打下基础。内容分析第1节磁现象磁场通过本节课，学生能够感悟到像磁场这种看不见、摸不着的物质，可以通过它对其他物体的作用来认识，用实验来感知，用磁感线来描述。突出教学重点的关键是要做好教材上的几个实验，让学生感悟磁场存在的真实性，并且可以用磁感线描述磁体周围的磁场。在做“磁极间的相互作用”实验时，通过观察不接触磁体有力的作用的现象，启发、引导学生体验磁体周围确实存在磁场。做“研究磁场的方向”实验时，使学生认识可以用磁感线描述磁体周围的磁场，并归纳得出“磁体周围的磁感线总是从磁体的N极出发，回到磁体的S极”，再通过实验得出常见磁体周围磁感线的形状，让学生分析磁感线的方向，实现教学目的。内容分析第1节磁现象磁场在做“研究磁场的方向”实验时，可引导学生观察撒在条形磁体、蹄形磁体周围的铁屑分布情况，画出小铁屑的分布形状；再在磁体的周围放上小磁针，观察小磁针静止时N极的指向，从而启发学生得出可以用带箭头的曲线来描述磁场，这些带箭头的曲线就叫磁感线。本节课应充分体现“做中学”的教学理念。内容分析第1节磁现象磁场（1）内容：由“电流的磁效应”“通电螺线管的磁场”和“安培定则”三部分构成。（2）重点：电流的磁效应，通电螺线管的磁场。（3）难点：运用安培定则，判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。本节在学习了磁体、磁场的前提下，通过奥斯特实验，使学生认识电流（通电导线）周围存在磁场，即电流的磁效应，从而揭示了电与磁之间的联系。内容分析第2节电生磁电流的磁效应是本节学习的重要知识之一，也是后面学习其他电磁现象的基础。教学中应认真做好奥斯特实验，引导学生认真观察把小磁针放在直导线附近，导线通电和断电时小磁针发生的变化。分析现象产生的原因，让学生认识到使小磁针发生偏转的只可能是电流产生的磁场，从而确信通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。帮助学生加深对知识的理解，初步认识电与磁之间存在着相互关系。内容分析第2节电生磁通电螺线管的磁场也是本节的重点知识之一，教学中应让学生通过实验去探究、总结，先用自己的语言描述出通电螺线管外部的磁场分布情况、通电螺线管两端的极性与电流方向之间的关系，以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。然后通过师生交流，得出安培定则。本节的难点是会运用安培定则，判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管的电流方向。教师可举例说明安培定则的使用方法，以此化解知识难点。内容分析第2节电生磁（1）内容：“电磁铁”“电磁铁的磁性”和“电磁继电器”组成。（2）重点：电磁铁的磁性。（3）难点：电磁继电器的工作原理及其应用。本节是前面电磁知识的延续。电磁铁在生产、生活中的应用非常广泛，最直接的应用是电磁起重机。电磁铁还是电磁继电器、电铃和自动控制电路中的重要部件。突出教学重点的关键是做好“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，引导学生参与实验、分析现象，体验科学探究的方法。教学时可在介绍电磁继电器的结构后结合实际应用剖析电磁继电器的工作原理，以突破教学难点。内容分析第3节电磁铁、电磁继电器（1）内容：由“磁场对通电导线的作用”和“电动机的基本构造”两部分构成。（2）重点：磁场对通电导线的作用。（3）难点：直流电动机的构造和工作原理。电动机是一种常见的电气设备，它将电能转化为机械能。在生产、生活中应用非常广泛。突出教学重点的关键环节是做好“通电导线在磁场中受到力”的实验，引导学生认真观察实验，分析实验现象，得出“通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系”的结论。内容分析第4节电动机教学难点是直流电动机的构造和工作原理。突破难点的关键是做好“让线圈转起来”的实验，然后通过演示“线圈不能连续转动”的实验，分析原因，进而寻找解决办法。换向器的引入使线圈连续转动成为可能，这样直流电动机的构造及工作原理也就全部展现出来了。在设计上述教学过程时，应以充分调动学生的思维为核心，以培养他们分析问题、解决问题的能力为目的，让学生主动获取知识，并使他们从中体验获取知识、探究新事物的方法。内容分析第4节电动机（1）内容：由“什么情况下磁能生电”和“发电机”构成。（2）重点：通过探究实验来认识电磁感应现象，并发现磁生电的条件。（3）难点：产生感应电流的条件。本节是在电生磁的基础上，探究磁生电的问题。学生已经有了一些探究经验和问题解决的能力，但探究新问题还受到知识和能力的限制。如何将前面研究问题的方法迁移过来是教学中必须认真考虑的。内容分析第5节磁生电实验中应让学生充分讨论探究实验方案、认真观察实验现象，引导学生分析、概括得出规律。设计实验方案应从奥斯特发现电生磁入手，逆向思考提出问题——能否利用磁来生电，进而考虑：如何利用磁生电、如何显示电流等。难点是产生感应电流的条件。要突破难点，首先是要做好实验，然后引导学生将探究“通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关”的思维方法迁移过来，认真分析实验现象，归纳、总结产生感应电流的条件。本节课应充分发挥学生的能动性，力求最大化地挖掘学生的学习潜能，很好地体现学生学习的主体地位。内容分析第5节磁生电内容结构磁场电流的磁效应电与磁的关系电生磁电磁感应磁生电探究通电螺线管的磁场安培定则电磁铁电磁继电器磁场对通电导线的作用发电机相互作用电动机应用应用应用教学重点本单元教学重点与难点1.知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述

磁体周围的磁场状况。2.电流的磁效应，通电螺线管的磁场。3.电磁铁的磁性。4.磁场对通电导线的作用。5.通过探究实验来认识电磁感应现象，

并发现磁生电的条件。教学难点本单元教学重点与难点1.认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。2.运用安培定则，判断通电螺线管两端的极性

或通电螺线管的电流方向。3.电磁继电器的工作原理及其应用。4.直流电动机的构造和工作原理。5.产生感应电流的条件。教学策略内容策略（一）在物理概念的形成过程中渗透科学方法的教育磁现象在小学已涉及，学生学习过磁体的磁性、磁极等知识，在生活中也已积累了一些有关磁的知识，感性体验较丰富，学习起来比较容易。而磁场的存在、用磁感线描述磁场是全新的内容，初中生又是首次接触场这个概念，因此学习难度较大。在物理学中，场是很重要的概念。磁场是电磁学中的基本概念，看不见、摸不着，很抽象。教科书通过实验让学生认识磁场、描述磁场，符合初中生的认知特点，有助于学生领悟研究磁场的科学方法。一、磁场、磁感线

教学策略内容策略对于看不见、摸不着的物质，怎么知道它的存在呢？窗帘飘动说明空气存在，电灯发光说明电流存在，磁场对小磁针有力的作用说明磁场存在。教科书通过放在磁体附近的小磁针不再指南北，使学生认识到磁体周围的空间存在着磁场。进而指出磁场的基本性质，就是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。接着又从在磁场中的某一固定点，磁场对磁针北极的作用力有确定的方向，在磁场中的不同点，小磁针北极所指的方向不同，来认识磁场是有方向的。一、磁场、磁感线

教学策略内容策略磁感线也是物理学中的一个重要概念，它是人为引入的形象描述磁场的假想曲线，它让看不见、摸不着的磁场变得“可见”。教科书在用多个小磁针研究磁体周围磁场方向的基础上，引入磁感线的概念。通过用带箭头的曲线画出每一个小磁针静止时北极的指向来描述磁场。一、磁场、磁感线

教学策略内容策略（二）在物理规律的学习中认识自然现象之间是相互联系的通过前面第十五章到第十九章的学习，学生对于电现象已经有了基本的认识，本章第1节又使学生对于磁场有了认识，但此时在学生的头脑中，电现象和磁现象还属于各自独立的知识体系。电流磁效应的学习使学生把以前所讲的内容初步地联系起来，向前发展了一步。在电流磁效应之后的通电导体在磁场中的运动，可以说是电磁现象又进一步的发展。电磁感应现象的介绍则把电与磁的相互关系更全面地揭示出来。这一步的发展能使学生对于电和磁这两种不同现象的相互关联获得比较完整的认识。二、电与磁教学策略内容策略由此可见，电磁关系贯穿本章始终。本章的第2、3节阐明了电与磁关系的第一个方面—电生磁，第4节论述了电与磁关系的第二个方面—电磁的相互作用，第5节则是电与磁的关系的第三个方面—磁生电。这样，呈现在学生面前的是条理清楚、脉络分明的知识整体，自然现象之间是相互联系的观点深植于学生的心中。二、电与磁教学策略内容策略（三）多种方式激发学习兴趣1.以讲故事的方式提高趣味性谈及我国古代对磁学的伟大贡献，必然要说到四大发明之一的指南针。教科书一改过去板着面孔叙述的方式，通过讲述我国古代开群到达日本的航线的故事，引出这个神奇的仪器。让学生在故事情境中了解我国古代在磁的研究方面取得的成就，体会物理知识的重要作用，增强学生的民族自豪感，进一步提高学习物理的兴趣。三、磁现象教学策略内容策略2.从应用入手，调动学生的学习兴趣本章内容与学生日常生活联系密切，教科书注意充分挖掘学生身边的资源，实现从生活走向物理。如呈现电磁起重机的工作图片引人对电磁铁磁性的研究，通过了解日常生活中使用的电从何而来引入对磁生电的探究。不仅如此，