第2篇 第24課時 電與磁（講義教學設計）2023中考科學（浙江專用）

第2篇第24課時電與磁（講義教學設計）2023中考科學（浙江專用）學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計思路本節(jié)課旨在通過探究電與磁的關系，幫助學生理解電磁現(xiàn)象，結合浙江專用中考科學教材內(nèi)容，設計如下教學方案：首先，通過回顧已有知識，引導學生認識電磁學的基本概念；其次，通過實驗演示和案例分析，讓學生深入理解電磁感應和電磁場的基本原理；最后，通過練習題鞏固所學知識，提高學生解決實際問題的能力。整個教學過程注重理論與實踐相結合，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)其科學思維和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標1.科學探究：培養(yǎng)學生通過觀察、實驗等方法探究電磁現(xiàn)象的興趣和能力，能夠提出科學問題，設計實驗方案，進行實驗探究，并得出結論。

2.科學思維：訓練學生運用科學思維方式分析電磁現(xiàn)象，發(fā)展學生的批判性思維和創(chuàng)造性思維。

3.科學態(tài)度：培養(yǎng)學生對科學研究的嚴謹態(tài)度，勇于探索未知，面對困難時能夠堅持不懈，養(yǎng)成科學精神。

4.科學責任：使學生意識到科學技術對社會發(fā)展的重要性，培養(yǎng)其將科學知識應用于實際生活的責任感。學情分析本節(jié)課面對的學生為九年級學生，他們已經(jīng)具備了一定的物理知識基礎，對電學概念有初步的理解。在知識方面，學生已學習過電流、電壓、電阻等基本概念，但電磁感應和磁場的相關知識較為陌生，需要通過本節(jié)課的學習來深化理解。

在能力方面，學生具備一定的實驗操作能力和觀察能力，能夠跟隨老師的引導完成實驗。然而，在分析問題和解決問題方面，可能還缺乏系統(tǒng)的科學思維訓練，需要通過課堂實踐來提升。

在素質方面，學生的好奇心和學習興趣較為濃厚，但學習習慣和學習態(tài)度存在差異。部分學生可能對理論知識的學習較為抵觸，需要通過生動的實驗和案例來激發(fā)學習熱情。

在行為習慣上，學生可能存在課堂紀律松散、注意力不集中等問題，這可能會影響課程學習的效率。因此，在教學過程中，需要通過多樣化的教學手段和策略，提高學生的參與度和學習積極性，確保教學目標的實現(xiàn)。教學方法與策略1.采用講授與實驗相結合的方法，講解電磁基礎知識后，進行現(xiàn)場實驗演示，增強直觀感受。

2.設計小組討論活動，讓學生圍繞電磁現(xiàn)象的原理和應用進行交流，促進思維碰撞。

3.利用案例研究，分析實際生活中的電磁應用，如發(fā)電機、變壓器等，提高知識的應用能力。

4.使用多媒體教學，展示動態(tài)電磁場圖和實驗過程，輔助學生更好地理解抽象概念。

5.通過問題驅動的教學策略，鼓勵學生提出問題，自主探究答案，培養(yǎng)解決問題的能力。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺發(fā)布預習資料，包括電磁現(xiàn)象的科普視頻和教材相關章節(jié)，要求學生了解電磁基本概念。

設計預習問題：設計問題如“電磁感應的原理是什么？生活中有哪些應用？”引導學生思考。

監(jiān)控預習進度：通過在線平臺的預習反饋功能，跟蹤學生的預習進度。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生觀看視頻，閱讀教材，理解電磁現(xiàn)象的基本知識。

思考預習問題：學生針對問題進行思考，記錄下自己的理解和疑問。

提交預習成果：學生在平臺上提交思維導圖或預習筆記，展示對電磁現(xiàn)象的理解。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示電磁感應的實驗視頻，引起學生的興趣。

講解知識點：詳細講解電磁感應的原理，通過實例解釋法拉第電磁感應定律。

組織課堂活動：分組進行電磁感應實驗，讓學生親身體驗并記錄實驗結果。

解答疑問：對學生在實驗中遇到的問題進行解答，引導學生深入理解。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，對電磁感應的原理進行思考。

參與課堂活動：學生分組實驗，觀察電磁感應現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。

提問與討論：學生提出實驗中遇到的問題，參與討論交流。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置與電磁感應相關的計算題和應用題，鞏固學生對電磁感應的理解。

提供拓展資源：提供相關科學家生平介紹和電磁感應應用的視頻資料，拓寬學生知識面。

反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)，針對學生的錯誤進行反饋，提供改進建議。

學生活動：

完成作業(yè)：學生完成作業(yè)，加深對電磁感應定律的理解。

拓展學習：學生觀看拓展視頻，了解電磁感應的更多應用。

反思總結：學生反思學習過程中的難點，總結學習心得，提出改進建議。教學資源拓展拓展資源：

1.電磁學發(fā)展史：介紹電磁學的發(fā)展歷程，包括早期電磁現(xiàn)象的觀察、電磁理論的形成以及電磁學的重要實驗和發(fā)現(xiàn)。

2.電磁感應的應用：詳細講解電磁感應原理在現(xiàn)代科技中的應用，如發(fā)電機、變壓器、電感器等的工作原理。

3.磁場與電流的相互作用：探討磁場對電流的作用力，如洛倫茲力的原理及其在不同條件下的表現(xiàn)。

4.電磁場理論：介紹麥克斯韋方程組，解釋電磁場的傳播和電磁波的基本特性。

5.電磁兼容性：討論電磁兼容性的概念，分析電磁干擾的來源及其對電子設備的影響。

6.實驗拓展：提供電磁感應實驗的不同設計方案，包括實驗目的、材料、步驟和預期結果。

拓展建議：

1.閱讀電磁學經(jīng)典著作：推薦學生閱讀法拉第、麥克斯韋等科學家的經(jīng)典著作，以加深對電磁學基本原理的理解。

2.參觀科技館或實驗室：鼓勵學生參觀科技館或學校的物理實驗室，親身體驗電磁現(xiàn)象的實驗演示。

3.開展小組研究項目：組織學生進行小組研究項目，選擇一個電磁感應的應用領域，進行深入研究和報告。

4.制作電磁學相關模型：引導學生制作電磁感應實驗裝置或電磁波傳播模型，以直觀感受電磁現(xiàn)象。

5.參與科學講座和研討會：鼓勵學生參加科學講座和研討會，與其他學生和專業(yè)人士交流電磁學的最新研究成果。

6.編寫電磁學小故事：讓學生嘗試編寫關于電磁學發(fā)現(xiàn)的小故事，通過故事化的方式加深對電磁學知識的記憶和理解。

電磁學作為物理學的重要分支，其發(fā)展歷程和應用領域都非常廣泛。以下是對上述拓展資源的詳細說明：

1.電磁學發(fā)展史：從古希臘時期對磁石的觀察，到吉爾伯特的磁學理論，再到法拉第的電磁感應發(fā)現(xiàn)，以及麥克斯韋電磁場理論的建立，電磁學的發(fā)展歷程充滿了科學家們的探索和發(fā)現(xiàn)。通過學習電磁學的發(fā)展史，學生可以了解科學理論的演進過程，以及科學家們?nèi)绾瓮ㄟ^實驗和觀察推動科學進步。

2.電磁感應的應用：電磁感應是電磁學中一個非常重要的現(xiàn)象，它不僅是發(fā)電機的原理基礎，也是許多電子設備中電感器、變壓器等元件的工作原理。通過學習電磁感應的應用，學生可以將抽象的物理概念與實際生活中的技術應用聯(lián)系起來，加深對電磁學知識的應用理解。

3.磁場與電流的相互作用：安培定律和洛倫茲力是電磁學中的基本概念，它們描述了磁場與電流之間的相互作用。通過實驗和理論分析，學生可以理解磁場對電流的作用力，以及這種作用力在不同條件下的變化規(guī)律。

4.電磁場理論：麥克斯韋方程組是電磁學中描述電磁場傳播的基本方程，它將電場和磁場統(tǒng)一為電磁場，并預言了電磁波的存在。通過學習電磁場理論，學生可以深入了解電磁波的傳播特性，以及電磁場在通信、雷達等領域的重要性。

5.電磁兼容性：隨著電子設備的廣泛應用，電磁兼容性成為了一個重要的話題。學生需要了解電磁干擾的來源，以及如何設計電子設備以減少干擾和提高電磁兼容性。

6.實驗拓展：通過設計和進行不同的電磁感應實驗，學生可以親自體驗電磁現(xiàn)象，觀察電磁感應現(xiàn)象的發(fā)生和變化，從而加深對電磁感應原理的理解。實驗設計應包括實驗目的、所需材料、實驗步驟以及預期結果，以便學生能夠有序地開展實驗活動。課后作業(yè)1.設計一個實驗，驗證電磁感應現(xiàn)象，并說明實驗中觀察到的現(xiàn)象與電磁感應原理的關系。

答案：實驗設計：將一個閉合電路的導線繞成線圈，線圈的兩端連接到靈敏電流計上。將線圈的一部分放置在磁場中，然后迅速移動線圈或改變磁場強度。實驗現(xiàn)象：當線圈在磁場中移動或磁場強度改變時，電流計指針發(fā)生偏轉，表明電路中有電流產(chǎn)生。說明：這個實驗驗證了電磁感應現(xiàn)象，即當導體在磁場中做切割磁感線運動或磁場發(fā)生變化時，會在導體中激發(fā)電動勢，從而產(chǎn)生電流。

2.根據(jù)法拉第電磁感應定律，推導出感應電動勢與磁通量變化率的關系。

答案：法拉第電磁感應定律表明，感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比。數(shù)學表達式為：ε=-dΦ/dt，其中ε是感應電動勢，Φ是磁通量，t是時間。當磁通量隨時間變化時，會在閉合回路中產(chǎn)生感應電動勢，其方向由楞次定律確定，即感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化。

3.分析一個實際的發(fā)電機工作原理，并計算在給定條件下產(chǎn)生的電動勢。

答案：發(fā)電機工作原理：發(fā)電機利用電磁感應原理，通過旋轉線圈在磁場中切割磁感線來產(chǎn)生電動勢。給定條件：假設一個線圈有100匝，磁感應強度為0.5特斯拉，線圈面積是0.1平方米，線圈以1000轉/分鐘的速度旋轉。計算：首先，計算線圈每秒鐘轉動的次數(shù)：f=1000轉/分鐘/60秒/分鐘=16.67轉/秒。然后，計算磁通量的變化率：dΦ/dt=NBAω，其中N是線圈匝數(shù)，B是磁感應強度，A是線圈面積，ω是角速度（2πf）。所以，dΦ/dt=100*0.5*0.1*2π*16.67≈166.7πWb/s。最后，計算感應電動勢：ε=-dΦ/dt≈-166.7πV≈-527.8V（注意，這里的負號表示電動勢的方向）。

4.解釋電磁感應中的楞次定律，并給出一個實例說明楞次定律的應用。

答案：楞次定律指出，感應電流的方向總是使得其磁場阻礙引起感應電流的磁通量變化。實例：當一塊磁鐵向一個閉合線圈靠近時，線圈中會產(chǎn)生感應電流。根據(jù)楞次定律，這個感應電流會產(chǎn)生一個磁場，其方向與磁鐵的磁場相反，從而阻礙磁鐵接近線圈。

5.設計一個電磁感應實驗，用來探究感應電動勢與磁通量變化率之間的關系。

答案：實驗設計：準備一個可調節(jié)的直流電源、一個螺線管、一個靈敏電流計、一個滑動變阻器和一個開關。將螺線管與電流計、滑動變阻器和開關串聯(lián)連接。將直流電源與螺線管并聯(lián)。實驗步驟：首先閉合開關，然后調節(jié)滑動變阻器改變通過螺線管