浙教版科学八年级下册 研究性学习课题-1《设计简单的电磁控制电路》教学设计

浙教版科学八年级下册研究性学习课题-1《设计简单的电磁控制电路》教学设计主备人备课成员设计意图本节课旨在通过设计简单的电磁控制电路，帮助学生理解电磁感应原理，提高学生的动手实践能力和创新思维能力。通过实际操作，让学生体验科学探究的过程，培养学生的科学素养。核心素养目标1.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学探究素养。

2.培养学生团队合作精神，通过合作完成任务，提升学生的合作学习能力。

3.培养学生创新意识，鼓励学生在设计电磁控制电路时提出独特见解，发展创新思维。

4.增强学生实验操作技能，提高学生的实验操作规范性和准确性。教学难点与重点1.教学重点，

①理解电磁感应现象及其原理，能够识别电磁控制电路中的关键元件。

②掌握电磁控制电路的基本设计方法，包括电路图的绘制和元件的选择。

②学会根据实际需求设计电路，并能通过实验验证电路的功能。

2.教学难点，

①理解电磁感应现象中的磁场变化与电流产生的关系，以及如何通过电路设计控制电流。

②在设计电路时，能够合理布局元件，确保电路的稳定性和安全性。

②在实验过程中，准确测量和分析数据，对实验结果进行合理的解释和评价。学具准备Xxx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手段教学方法：

1.讲授法：结合电磁感应原理，系统讲解电磁控制电路的基本知识。

2.讨论法：引导学生分组讨论电路设计思路，激发学生的创新思维。

3.实验法：通过实际操作，让学生体验电磁控制电路的设计和调试过程。

教学手段：

1.多媒体教学：利用PPT展示电磁感应原理和电路图，增强视觉效果。

2.实验器材：提供电磁感应实验装置，让学生亲自动手操作。

3.互动软件：使用电路设计软件，让学生在虚拟环境中进行电路设计。教学过程一、导入新课

（教师）：同学们，大家好！今天我们来学习一个新的课题——《设计简单的电磁控制电路》。在日常生活中，电磁控制电路无处不在，比如家里的电灯、电视、空调等，都是电磁控制电路的应用。那么，什么是电磁控制电路呢？今天我们就一起来探究这个问题。

二、新课讲授

1.电磁感应原理

（教师）：首先，我们来了解一下电磁感应原理。同学们，谁能告诉我，什么是电磁感应？

（学生）：当导体在磁场中运动时，会产生电流。

（教师）：很好，电磁感应就是指在磁场中运动的导体，会切割磁感线，从而产生电流。接下来，我们来看一下电磁感应的基本条件。

（教师）：电磁感应的基本条件是：①导体在磁场中运动；②导体运动方向与磁场方向垂直；③导体中存在自由电子。

2.电磁控制电路的基本元件

（教师）：了解了电磁感应原理后，我们再来看一下电磁控制电路的基本元件。电磁控制电路主要由以下几个元件组成：

（1）电源：提供电能。

（2）开关：控制电路的通断。

（3）电阻：限制电流的大小。

（4）电磁铁：产生磁场，实现电磁控制。

（5）线圈：将导体绕成线圈，增强电磁感应效果。

3.电磁控制电路的设计

（教师）：接下来，我们来学习如何设计电磁控制电路。设计电路时，需要注意以下几点：

（1）明确电路功能：设计电路前，首先要明确电路的功能，比如控制电灯的开关、调节电流大小等。

（2）选择合适的元件：根据电路功能，选择合适的电源、开关、电阻、电磁铁和线圈等元件。

（3）绘制电路图：将所选元件按照一定的顺序连接起来，绘制出电路图。

（4）调试电路：连接好电路后，进行调试，确保电路能够正常工作。

三、课堂实践

1.分组讨论

（教师）：同学们，现在我们将分成小组，根据所学知识，设计一个简单的电磁控制电路。要求：电路能够实现控制电灯的开关，并且能够调节电流大小。

（学生）：分组讨论，设计电路。

2.实验操作

（教师）：同学们，现在请大家按照设计的电路图，动手连接电路。注意：连接电路时，要严格按照电路图进行，确保电路的通断。

（学生）：动手连接电路。

3.测试与调整

（教师）：连接好电路后，我们来进行测试。首先，打开开关，观察电灯是否能够正常工作。如果电灯不亮，请检查电路连接是否正确，或者调整电阻的大小。

（学生）：测试电路，调整电路。

四、课堂总结

（教师）：同学们，今天我们学习了《设计简单的电磁控制电路》这一课题。通过今天的课程，我们了解了电磁感应原理、电磁控制电路的基本元件和设计方法。希望大家在今后的学习中，能够将所学知识应用到实际生活中，发挥电磁控制电路的神奇魅力。

（学生）：认真总结，回顾所学内容。

五、课后作业

1.回顾今天所学的电磁感应原理和电磁控制电路设计方法。

2.尝试设计一个能够控制电风扇的开关的电磁控制电路，并绘制电路图。

3.查阅资料，了解电磁控制电路在生活中的应用，下节课分享给大家。

（学生）：认真完成课后作业。教学资源拓展1.拓展资源：

-电磁感应的历史背景：介绍电磁感应的发现者迈克尔·法拉第，以及他对电磁学发展的贡献。可以讨论法拉第的实验方法和他在电磁感应领域的突破性发现。

-电磁控制电路的实际应用：探讨电磁控制电路在现代科技中的广泛应用，如汽车刹车系统、电动机控制电路等，以及这些技术在提高生活质量和工业效率中的作用。

-电磁场的基本概念：讲解电磁场的基本原理，包括电场和磁场的相互作用，以及它们在电磁控制电路中的重要性。

-电路分析的基本方法：介绍电路分析的基本工具和技巧，如基尔霍夫定律、欧姆定律等，这些是理解电磁控制电路设计和分析的基础。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《电磁学基础》或《电路分析基础》等书籍，以深入了解电磁感应和电路分析的理论知识。

-观看科普视频：鼓励学生观看科普视频，如“电磁感应的奥秘”、“电路设计与分析”等，通过视频加深对电磁控制电路的理解。

-参与实验项目：组织学生参与学校或社区的科学实验项目，如电磁感应实验、小型电动机制作等，通过实践操作提高学生的动手能力。

-互动学习小组：成立学习小组，让学生在小组内讨论电磁控制电路的设计问题，通过合作学习激发学生的创新思维。

-在线课程学习：推荐学生在线学习电磁学和电路分析的相关课程，如MITOpenCourseWare、Coursera等平台上的电磁学课程。

-设计挑战活动：组织设计挑战活动，让学生设计并制作简单的电磁控制装置，如电磁继电器、电磁开关等，通过实际制作巩固所学知识。

-实地考察：带领学生参观电子工厂或电力设施，实地观察电磁控制电路在实际工作中的应用，增强学生对理论知识与实际应用之间的联系。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：要求学生独立完成教材中“设计简单的电磁控制电路”章节后的练习题，包括电路图的绘制、元件的选择以及电路功能的描述。

2.设计电磁控制电路方案：学生需要设计一个能够实现特定功能的电磁控制电路方案，如自动开关灯电路或电动门控制电路。要求学生详细描述电路的工作原理、元件选择和电路图。

3.撰写实验报告：学生需要根据本节课的实验内容，撰写一份实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果和分析。

4.家庭实验：鼓励学生在家长的指导下，利用家中的简单材料（如铜线、铁钉、电池等）进行简单的电磁感应实验，并记录实验现象。

作业反馈：

1.及时批改：作业布置后，教师应在规定的时间内完成批改工作，确保学生能够及时收到反馈。

2.详细批改：对学生的作业进行详细批改，不仅指出正确答案，还要指出学生在解题过程中的错误和不足。

3.反馈交流：在批改作业时，教师应与学生进行个别交流，针对学生的具体问题给出针对性的建议和改进方法。

4.集体反馈：在课堂上，教师可以针对作业中的共性问题进行集体反馈，帮助学生理解和掌握知识。

5.定期总结：在作业反馈过程中，教师应定期对学生的学习情况进行总结，对学生的进步给予肯定，对存在的问题进行梳理和强调。

6.个别辅导：对于作业中表现不佳的学生，教师应提供个别辅导，帮助他们克服学习困难，提高学习效果。

7.家长沟通：与家长保持沟通，了解学生在家庭作业完成情况，共同促进学生的学习进步。典型例题讲解1.例题：

设计一个电磁控制电路，要求当开关S闭合时，电磁铁L被激活，使得连接在电磁铁两端的电铃B发出声音。

解答：

首先，我们需要一个电源（V），一个开关（S），一个电磁铁（L）和一个电铃（B）。电路设计如下：

-电源的正极连接到开关的一端。

-开关的另一端连接到电磁铁L的一端。

-电磁铁L的另一端连接到电铃B的一端。

-电铃B的另一端连接到电源的负极。

当开关S闭合时，电流通过电磁铁L，产生磁场，使得电磁铁L吸引连接在其两端的电铃B，电铃B发出声音。当开关S断开时，电流停止，电磁铁L失去磁性，电铃B停止发声。

2.例题：

设计一个电路，当滑片P滑动时，改变电磁铁L的电流强度，从而调节电铃B的响度。

解答：

我们可以使用滑动变阻器来实现这个功能。电路设计如下：

-电源的正极连接到滑动变阻器的一端。

-滑动变阻器的另一端连接到开关S的一端。

-开关S的另一端连接到电磁铁L的一端。

-电磁铁L的另一端连接到电铃B的一端。

-电铃B的另一端连接到电源的负极。

-滑片P连接在滑动变阻器的中间位置，可以通过滑动来改变接入电路的电阻值。

当滑片P滑动时，滑动变阻器的电阻值变化，从而改变电磁铁L的电流强度，进而调节电铃B的响度。

3.例题：

设计一个电路，使得电磁铁L在电路闭合后立即吸引铁块A，并在电路断开时释放铁块A。

解答：

我们可以使用继电器来实现这个功能。电路设计如下：

-电源的正极连接到继电器K的线圈L1的一端。

-继电器K的线圈L1的另一端连接到开关S的一端。

-开关S的另一端连接到电磁铁L的一端。

-电磁铁L的另一端连接到继电器K的常闭触点C1。

-继电器K的常闭触点C1的另一端连接到电源的负极。

-当电路闭合时，电流通过继电器线圈L1，使得继电器吸合，常闭触点C1断开，电磁铁L失去磁性，铁块A释放。

-当电路断开时，继电器线圈L1失去电流，继电器释放，常闭触点C1闭合，电磁铁L再次被激活，吸引铁块A。

4.例题：

设计一个电路，当温度达到一定程度时，电路自动断开，以防止过热。

解答：

我们可以使用温度敏感的开关，如热敏电阻或热继电器。电路设计如下：

-电源的正极连接到热敏电阻Rt的一端。

-热敏电阻Rt的另一端连接到开关S的一端。

-开关S的另一端连接到电磁铁L的一端。

-电磁铁L的另一端连接到电源的负极。

-当温度低于设定值时，热敏电阻Rt的电阻值较高，电路导通，电磁铁L被激活。

-当温度达到设定值时，热敏电阻Rt的电阻值降低，电路断开，电磁铁L失去磁性，防止过热。

5.例题：

设计一个电路，当光线强度低于设定值时，电路自动点亮一盏灯。

解答：

我们可以使用光敏电阻来实现这个功能。电路设计如下：

-电源的正极连接到光敏电阻Rl的一端。

-光敏电阻Rl的另一端连接到开关S的一端。

-开关S的另一端连接到电磁铁L的一端。

-电磁铁L的另一端连接到电源的负极。

-当光线强度高于设定值时，光敏电阻Rl的电阻值较高，电路导通，电磁铁L被激活，点亮灯。

-当光线强度低于设定值时，光敏电阻Rl的电阻值降低，电路断开，电磁铁L失去磁性，灯熄灭。板书设计1.本文重点知识点：

①电磁感应原理

②电磁控制电路的基本元件

③电磁控制电路的设计步骤

④电磁控制电路在实际应用中的案例

2.关键词：

①电磁感应

②磁场

③导体

④电流

⑤电路图

⑥电源

⑦开关

⑧电阻

⑨电磁铁

⑩线圈

3.重点句：

①“电磁感应是指当导体在磁场中运动时，会产生电流。”

②“电磁控制电路的基本元件包括电源、开关、电阻、电磁铁和线圈。”

③“设计电磁控制电路的步骤包括明确电路功能、选择元件、绘制电路图和调试电路。”

④“电磁控制电路在实际应用中非常广泛，如电磁继电器、电动门控制电路等。”教学反思与改进十、教学反思与改进

教学结束后，我总是习惯性地进行教学反思，这对我来说是一个非常重要的环节。通过反思，我可以更好地理解教学过程中的得与失，从而为未来的教学提供改进的方向。

1.学生参与度

在这次的教学中，我发现学生的参与度并不是特别高。有些学生似乎对电磁控制电路的概念理解不够，参与课堂讨论的积极性也不够。这让我意识到，在未来的教学中，我需要更加注重激发学生的学习兴趣，通过更多互动性的教学方法来提高学生的参与度。

改进措施：

-在课堂上设计更多实际操作和实验环节，让学生亲自动手，通过实践来理解理论知识。

-使用多媒体教学手段，如动画、视频等，使抽象的电磁控制电路概念更加直观易懂。

-鼓励学生提问和表达自己的观点，创造一个开放的学习氛围。

2.课堂节奏

在讲解电磁感应原理和电路设计步骤时，我发现课堂节奏有些快，导致部分学生跟不上市。这让我反思，是否在讲解过程中过于追求知识的完整性，而忽视了学生的接受能力。

改进措施：

-在讲解复杂概念时，适当放慢节奏，确保每个学生都能跟上。

-在讲解过程中，适时停下来，检查学生的理解程度，根据学生的反馈调整教学策略。

-设计一些阶梯式的问题，帮助学生逐步深入理解知识点。

3.作业布置

这次作业的反馈显示，部分学生在设计电磁控制电路时遇到了困难。这可能是由于他们对电路设计的基本原理掌握不牢固。

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