20.5《磁生电》教学设计+2024-2025学年人教版九年级物理全一册

人教版九年级物理第二十章第五节《磁生电》教学设计课题20.5磁生电单元第二十章学科物理年级九年级教材分析一、教材内容与目标本节教材主要介绍了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流的现象。产生的电流称为感应电流，这一现象由英国物理学家法拉第首先发现。教材通过实验探究的方式，引导学生理解电磁感应现象的产生条件，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。同时，教材还介绍了电磁感应现象在生产生活中的应用，特别是发电机的工作原理，即将机械能转化为电能。二、教材特点与编排‌实验探究‌：教材通过设计实验，让学生亲身体验电磁感应现象，培养学生的实验探究能力和科学思维。通过实验，学生可以直观地观察到感应电流的产生条件，从而加深对电磁感应现象的理解。‌知识衔接‌：本节教材在编排上注重知识的衔接和过渡。学生在之前已经学习了磁现象、电流的磁效应等知识，本节教材在此基础上进一步揭示了电与磁之间的内在联系，为后续学习发电机原理、交流电等知识奠定了基础。‌实际应用‌：教材还注重知识的实际应用，通过介绍电磁感应现象在生产生活中的应用，特别是发电机的工作原理，使学生能够将所学知识与生活实际相结合，提高学生解决实际问题的能力。三、教法与学法建议‌实验探究法‌：通过设计实验，让学生亲身体验电磁感应现象，培养学生的实验探究能力和科学思维。‌讨论法‌：组织学生对实验结果进行讨论和分析，培养学生的合作交流能力和语言表达能力。‌自主探究法‌：鼓励学生在实验探究中自主提出问题、设计实验、进行实验、分析数据，培养学生的自主学习能力和探究精神。2022新课标要求新课标要求旨在通过《磁生电》这一节的学习，使学生不仅掌握电磁感应的基本概念和原理，还能理解其在生活、生产中的应用，同时培养学生的科学探究能力和对物理学的兴趣。学生应通过实验探究，了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。1.学生应知道电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。2.学生应了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化，即从机械能转化为电能。理解电磁感应现象在生活、生产中的应用。3.新课标要求学生应通过实验探究，提高观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。体验科学探索的乐趣，养成主动和他人交流合作的精神。4.学生应能从物理学视角观察周围事物，解释有关现象，解决简单的实际问题。学会使用简单和直接的证据表达自己的观点，具有初步的科学论证能力。学习目标与核心素养学习目标：1.了解电磁感应现象及其基本概念，掌握发电机的原理。2.了解电磁感应现象在生活、生产中的应用，知道交流电和直流电的区别，以及我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的意思。3.通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。4.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法。认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。5.通过实验探究，体验科学探索的乐趣，养成主动和他人交流合作的精神。核心素养：物理观念：1.学生应理解电磁感应现象及其在生活、生产中的应用，形成关于电磁学的基本观念。这涉及对物质、运动、相互作用和能量等观念的理解，是理解物理现象和解决实际问题的出发点。2.科学探究：学生应通过实验探究，理解电磁感应现象的基本原理和条件。这包括提出问题、猜想、设计实验等过程，培养学生的实验技能和创新能力。3.科学思维：学生应能够运用逻辑推理和科学论证方法，理解电磁感应现象的内在规律。这涉及对实验观察和数据分析能力的培养，以及通过科学思维解决实际问题。4.科学态度与责任：学生应培养对科学探索的兴趣和好奇心，形成积极向上的科学态度。同时，认识到电磁感应在现代科技中的重要应用，增强环保意识和社会责任感。5.实验操作能力：学生应通过实验操作，掌握如何设计实验、进行数据采集和分析，通过实验验证电磁感应现象。这有助于培养学生的动手实践能力、观察能力及科学探究精神。学情分析九年级的学生已经具备一定的观察、实验和分析归纳能力，但对于电磁感应现象这一较为抽象的概念，学生可能存在较多的疑惑和好奇。因此，在教学过程中，教师需要创设情境，引导学生完善设计方案，培养学生周密思考的能力。同时，通过实验探究和讨论交流，激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生的观察能力和逻辑思维能力。1.学生知识基础：九年级学生已经学习了一系列有关电和磁的原理与现象，包括磁现象、磁场、电生磁等知识点。他们对电和磁的理解具备了一定的基础，这为学习磁生电打下了良好的铺垫。2.思维能力：九年级学生已经具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。然而，由于接触电和磁知识时间不长，他们的逆向思维能力（如从电生磁到磁生电的逆向思考）仍有待完善。3.学习态度与兴趣：学生对物理实验通常持有较高的热情和好奇心，但他们的思维可能还停留在表面现象上，不完全具备看到现象就能分析出问题实质的能力。因此，需要通过实验和讨论来激发他们的学习兴趣和深入思考。重点通过实验探究磁生电的条件难点电磁感应现象的本质材料准备磁体、导线、灵敏电流计、线圈、小灯泡、手摇发电机模型、发光二极管、多媒体课件等。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课复习提问：提问：什么是电流的磁效应？电流的磁效应是谁发现的？教师：在1831年，丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应之后，人们才将电与磁联系起来，既然电能生磁，那么磁可不可以生电呢？于是，很多当时顶尖的科学家都开始着手研究这个问题。1825年的某一天,日内瓦年轻的物理学家德拉里夫的助手科拉顿正在实验室做“磁产生电”的实验。他用导线绕成一个线圈，再用一只转动灵活的磁针来检查跟线圈相连接的导线中是否有电流存在。他想，当磁铁插进线圈的时候,可能会在线圈中产生电流。为了避免磁铁对磁针的影响，他把磁针放到另外一个房间里，然后用导线将磁针跟隔壁房间的线圈连接起来。实验时，他将一块磁铁插进了线圈，然后迅速奔向另一个房间，观察磁针的偏转情况，可是他没有看到他所期望的结果。他再回到放着磁铁和线圈的房间，把磁铁从线圈中抽出来,又跑到磁针面前，还是没有看到磁针偏转。一直到1831年，英国的物理学家、化学家迈克尔法拉第经过多次实验，发现了电磁感应现象，后来随着发电机的发明，人类进入了电气化时代。今天，我们使用的电多数都来自于发电厂的发电机，通过电网提供给用户，那么，发电机是怎样发电的？现在，我们就进入本课的学习。回答：通电导线的周围存在与电流方向有关的磁场；是奥斯特发现的。聆听故事。用故事导入，引发学生学习的兴趣。讲授新课磁生电探究什么情况下磁可以生电演示：如教材28页图20.5-1，将灵敏电流计、导线组成闭合回路，让导体在磁场中沿不同方向运动，请同学们观察看到的现象。提问：你注意到当导体在磁场中怎样运动时，灵敏电流计的指针才发生偏转吗？让导体ab以不同的速度做切割磁感线的运动，提示同学注意电流计指针偏转的角度。提问：你刚刚看到什么现象？这种现象能说明什么问题？换用更强的磁场进行实验，提醒同学注意观察指针偏转的角度。提问：你看到的现象是什么？说明了什么问题。将单根导线换成线圈再次进行实验，请大家观察实验的现象。提问：你看到的现象是什么？说明了什么问题。电磁感应现象请大家阅读教材139页内容。提问：什么是电磁感应现象？什么是感应电流。提问：根据刚才的实验现象和分析，感应电流的大小跟哪些因素有关呢？发电机手摇发电机请同学们观察模型，说出发电机的构造。提问：发电机线圈的形状是什么样的？提问：磁体的形状是什么样的？提问：发电机的摇把是通过什么装置带动线圈转动的？交变电流将电流表与发电机相连接，摇动摇把，请同学观察现象。提问：你看到什么现象？提问：这说明了什么问题？将发电机与小灯泡连接，缓慢摇动摇把。请同学们仔细观察小灯泡的亮度。提问：小灯泡的发光稳定吗？教师：对，小灯泡发光不稳定的原因之一是摇动的速度不稳定，还有就是这个模型只有一个线圈，线圈在磁场中转动到不同位置时，切割磁感线的多少也不同。提问：如果想使小灯泡发光稳定，你有什么办法？快速摇动发电机的摇把，提示同学观察现象。提问：你看到了什么现象，这种现象说明了什么问题？教师：同学们的分析很正确，接下来请大家阅读教材139页第二段和第三段内容。提问：什么是交变电流？教师：对，1s内电流方向发生周期性变化的次数被称为交流电的频率，我国电网提供的交流电的频率是多少？教师：很好，接下来大家阅读教材139页最后三个自然段，然后回答问题。实际的发电机的结构提问：实际的交流发电机除了用连续转动的线圈代替往复运动的导线以外，还用到什么装置把电流提供给用电器？提问：大型的发电机与我们看到的模型的定子和转子有什么区别？发电机的能量转化提问：总体来说，不同形式的发电机发电的过程，能量是如何转化的？磁记录教师：请大家自己阅读教材140页内容。按照老师PPT大屏幕的提示，回答教材上提出的问题。PPT演示要点。硬磁性材料和软磁性材料录音机的磁带磁盘、电话磁卡、银行卡观察实验。回答：做切割磁感线的运动。回答：导体运动的越快，指针摆动的幅度越大；说明电流的大小可能和运动的速度有关。磁场越强，指针偏转的角度就越大，说明电流的大小可能与磁场的强度有关。回答：换成线圈实验，指针偏转角度变大。说明电流的大小跟线圈的匝数有关。阅读教材。回答：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象叫电磁感应。产生的电流叫做感应电流。回答：跟导体运动的速度、线圈匝数、磁场的强弱有关。回答：方形的。回答：蹄形的。回答：利用皮带传动。观察实验。回答：电流表指针左右摆动。回答：说明电流的方向是不断变化的。回答：不稳定。回答：多加几组线圈。回答：看到小灯泡变亮。说明电流的大小与线圈转动的速度有关。阅读教材。回答：方向发生周期性变化的电流叫交变电流。回答：50Hz。回答：用到铜环和电刷。回答：线圈不动，为定子，转子是磁场。将其它形式的能量转化为电能。阅读教材。讨论问题。回答问题（略）课堂练习PPT演示练习题的内容。教师：请大家根据我们今天学过的知识完成下面的习题。教师：有请同学发言，公布自己的答案并讲解解题的过程。对学生的发言进行点评。并总结解题的思路和解题的方法。完成习题。发言并讲解。聆听教师讲解并记笔记。培养学生解决问题的能力。了解学生对知识的运用情况。课堂小结教师：这节课我们学习有关磁生电知识，我们通过实验，了解了电磁感应现象，并知道了发电机的构造和原理。相信大家通过学习，一定会有所感悟，接下来请大家谈一谈这一节课有哪些收获。对同学的发言进行必要的点评。进一步总结知识点。谈收获。聆听教师讲解。补充笔记。巩固新知。了解学生对本课知识点的掌握情况。培养学生归纳总结能力。培养学生语言表达能力。板书20.5磁生电一、什么情况下磁能生电1.探究磁生电的情况2.电磁感应现象二、发电机1.手摇发电机的结构2.交变电流3.实际发电机的构造和特点4.发电机发电的能量转化三、磁记录1.软磁性材料和硬磁性材料2.磁带3.各种形式的磁记录课外拓展/课外阅读内容特色资源分析和技术手段说明教学反思一、教学目标回顾与达成情况本节课的主要教学目标是让学生理解电磁感应现象，掌握磁生电的基本原理和条件，以及能够通过实验观察并验证电磁感应现象。通过课堂讲解、实验演示和学生动手实验，大多数学生能够理解电磁感应的基本概念，并能够在教师的指导下完成实验，观察到感应电流的产生。然而，也有部分学生对于感应电流的方向判断存在困难，这需要在后续教学中进一步加强。二、学生学习状态分析学生在课堂上的参与度较高，尤其是在实验环节，表现出了浓厚的兴趣和积极性。然而，也有部分学生在理论讲解时显得较为被动，缺乏主动思考的意识。这提示教师在未来的教学中应更加注重激发学生的思维，引导他们主动思考问题，提高他们的学习主动性。三、教学过程中的得失实验演示和学生动手实验相结合，提高了学生的学习兴趣和参与度。多媒体课件的使用丰