初中物理八年級下冊第九單元整合情境教學(xué)課例測評模塊：電和磁黃石八中柯燁2008年5月28日學(xué)科物理年級八年級教材名稱人教版八年級下冊學(xué)習(xí)單元第九單元《電和磁》主要設(shè)計者合作設(shè)計者柯燁柯國良汪雙泉1、磁現(xiàn)象2、磁場3、電生磁4、電磁鐵本單元包括的課文名稱5、電磁繼電器揚聲器6、電動機7、磁生電1、能發(fā)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，掌握它們相互轉(zhuǎn)換的條件。2、兩個重點實驗：奧斯特實驗（電生磁）和電磁感應(yīng)實驗（磁生電）。本單元的主要教學(xué)目標(biāo)和要求初步掌握電動機和發(fā)電機的原理，能從能量轉(zhuǎn)化的角度來認識它們。《課程標(biāo)準(zhǔn)》及“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中與本單元要求學(xué)生探究電能生磁和磁能生電的實驗現(xiàn)象，并能運用所本單元的相關(guān)內(nèi)容學(xué)知識掌握發(fā)電機和電動機的原理及其應(yīng)用。從能量轉(zhuǎn)化的角度認識電生磁和磁生電之間的內(nèi)在聯(lián)系。能運用所學(xué)知識解決實際問題。本單元要求學(xué)生掌握的關(guān)鍵能力學(xué)生已經(jīng)掌握的(與期待掌握關(guān)鍵本單元相對比較獨立，但仍需要電學(xué)知識的基礎(chǔ)。能力相關(guān)的)知識水平學(xué)生較易理解磁現(xiàn)象，但不易理解磁場及磁感線的概念，對電動機學(xué)生容易理解和誤解的知識內(nèi)容和發(fā)電機的原理容易混淆。課程標(biāo)準(zhǔn)總體要求處在比較初級的水平上。某校物理興趣小組學(xué)完《電和磁》單元后，運用本單元相關(guān)知識，對生活中的儀器進行實例分析，了解其工作過程。復(fù)雜情境的初步構(gòu)思電能生磁和磁能生電的具體事例工作原理的理解發(fā)生于情境并指向關(guān)鍵能力的具知道電生磁和磁生電過程中能量轉(zhuǎn)化體問題培養(yǎng)學(xué)生具有探究學(xué)習(xí)的能力評價指標(biāo)的選擇1、概念理解2、科學(xué)表達3、問題解決4、語言質(zhì)量評價指標(biāo)的表述目標(biāo)分類層次最低/完美標(biāo)準(zhǔn)理解理解應(yīng)用應(yīng)用最低最低最低完美整合情境教學(xué)課例測評模塊■能力目標(biāo)：電磁繼電器的應(yīng)用能力。小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖1所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=3V，R2接入電路中的電阻值為60歐。電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當(dāng)電流為20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。■問題：Q1、請簡述此恒溫箱的工作原理和過程。Q2、請你求出此恒溫箱的穩(wěn)定溫度。Q3、如果要提高此恒溫箱的穩(wěn)定溫度，可以怎樣改進。■參考答案：Q1、恒溫箱溫控系統(tǒng)是由交流電加熱電路和直流控制電路組成，適當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器R2的阻值，利用熱敏電阻R1的性能和阻值等使該系統(tǒng)能保證恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)。工作過程如下：當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度達到或者超過預(yù)設(shè)之最高溫度時，熱敏電阻R1的阻值下降，直流控制電路中電流增大，電磁繼電器吸合銜鐵，切斷交流加熱電路，恒溫箱開始降溫。當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)之最低溫度時，熱敏電阻R1的阻值增大，直流控制電路中電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，交流加熱電路接通，恒溫箱又開始升溫。如此反復(fù)接通和斷開交流加熱電路，使恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)。Q2、50℃Q3、1.可以提高電源電壓；2.可以減小R2電阻值.■評價指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)評價指標(biāo)概念理解Q1最低標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)表達原理表述正確/2結(jié)果正確/1結(jié)果正確/14完美標(biāo)準(zhǔn)問題解決過程描述完整/3語言質(zhì)量語言準(zhǔn)確/1Q2Q3選擇不同的方法/22總分31整合情境教學(xué)模塊設(shè)計反思：1．學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力較差，主要是由于在平常教學(xué)過程中進行情境教學(xué)內(nèi)容較少，教學(xué)只停留在書本知識上。2．學(xué)生的語言表達能力較差，應(yīng)加強訓(xùn)練，使學(xué)生能科學(xué)準(zhǔn)確地表達物理現(xiàn)象。3．在解題過程中，學(xué)生的解格式不合要求，沒有計算公式和數(shù)字運算過程。在教學(xué)中應(yīng)該進行嚴格訓(xùn)練。基礎(chǔ)知識檢測：1．磁體周圍存在著一種_________，能使磁針_________，這種_________看不見，摸不著，我們把它叫磁場.磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生_________作用，磁體之間的相互作用就是通過_________實現(xiàn)的.把小磁針放在磁體的周圍，小磁針靜止時其N極的指向就是該點的_________方向.物質(zhì)，偏轉(zhuǎn)，物質(zhì)，磁力，磁場，磁場2．某同學(xué)的實驗裝置如圖6-2所示，彈簧下端吊的是鐵塊，當(dāng)他將開關(guān)閉合以后，彈簧的長度_______；當(dāng)他將滑動變阻器的滑片向左滑動時，電流表的示數(shù)_______，彈簧的長度_______，電磁鐵的上端是_______極；如果其他條件不變，他只是將電源的正負極調(diào)換了一下，發(fā)生變化的是_______，彈簧的長度_______.伸長，增大，伸長，N，電磁鐵的上端是S極，不變3．發(fā)電機是利用現(xiàn)象制成的，發(fā)電機是把能轉(zhuǎn)化為能的裝置.電磁感應(yīng)，機械，電4．_________國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過多年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了_________現(xiàn)象，法拉第的發(fā)現(xiàn)進一步揭示了_________的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明，使人類大規(guī)模用電成為可能，開辟了_________的時代.英，電磁感應(yīng)，電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的，電氣化5．許達同學(xué)在探究通電螺線管的極性和管外磁場的分布情況時，在螺線管外部的a、b、c處擺放了三個小磁針，如圖2-2所示，當(dāng)他閉合開關(guān)，等到小磁針靜止后，下面的說法中正確的是DA.小磁針a、b的左端是N極、小磁針c的右端是N極B.小磁針a、c的左端是N極、小磁針b的右端是N極C.小磁針b、c的左端是N極、小磁針a的右端是N極D.小磁針a、c的右端是N極、小磁針b的左端是N極6．在圖中a為通電直導(dǎo)線的橫截面，通入如圖甲所示電流時，導(dǎo)線受力方向如箭頭所示，試根據(jù)此實驗結(jié)果，畫出其他各圖中通電導(dǎo)體的受力方向.答案如圖7．幾位同學(xué)討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，有以下幾種說法，正確的是DA.導(dǎo)體只要在磁場中運動就能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動就能產(chǎn)生感應(yīng)電流C.閉合導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動就能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.閉合導(dǎo)體的一部分在磁場中做切割磁感線運動就能產(chǎn)生感應(yīng)電流8．關(guān)于交流發(fā)電機各部分的作用，下列說法正確的是（BCD）A.線圈是用來產(chǎn)生感應(yīng)電流的C.滑環(huán)是保證線圈轉(zhuǎn)動的過程中，與電刷接觸良好9．電鈴示意圖.1是電磁鐵，2是彈簧片，3是螺釘，4是銜鐵.試敘電鈴的工作原理.B.磁極是用來產(chǎn)生磁場的D.電刷是用來連接外電路的答案：關(guān)閉合時，電磁鐵就有了磁性，把簧片上的銜鐵吸引過來，簧片下端的小錘在鈴上打一下.與此同時，因為銜鐵與螺釘脫離接觸，電路被斷開，電磁鐵失去磁性，不能吸引銜鐵，在簧片作用下銜鐵被彈回來，又與螺釘接觸，電路又被接通，鈴聲又響.電流就這樣一通、一斷，電鈴就不停地響.這就是電鈴的工作原理.10．王小名等幾位同學(xué)組成的活動小組，探究什么情況下磁可以生電，所用的器材、連接的電路如圖5-3所示.他們在實驗時編制的實驗記錄表如下表所示.請你根據(jù)實驗中觀察到的現(xiàn)象，將表填寫完整.圖5-3次序?qū)嶒灄l件靈敏電流計指針反應(yīng)將閉合電路的部分導(dǎo)體放在磁場中，導(dǎo)體與磁場相對靜止①更換磁體，使磁場增強，仍保持磁場與導(dǎo)體相對靜止把單根導(dǎo)線換成匝數(shù)很多的線圈，仍保持磁場與導(dǎo)體相對靜止②③④上述實驗器材不變，使導(dǎo)體在磁場中沿不同方向運動實驗得到的結(jié)論是_________________________________________________________答案：①指針不動；②不動；③不動；④指針左右擺動.閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流.■能力目標(biāo)檢測：在學(xué)完《電和磁》這一單元后，某校物理興趣小組的成員們對日常生活中的一些關(guān)于電和磁的應(yīng)用問題發(fā)生了濃厚的興趣，并分為五個小組分別找出日常生活中運用了本單元知識的事例：第一小組：小李想每年防汛期間都會用到如圖所示的水位報警器，并對其工作原理進行了分析。第二小組：小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖1所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當(dāng)電流為20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。第三小組：小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識后，設(shè)想制作一個電動充氣泵，她畫出了如圖15所示的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中E為電流大小和方向都不斷變化的交流電．第四小組：小張查找到上海磁懸浮列車有關(guān)資：磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)組成的新型交通工具，是高新技術(shù)的產(chǎn)物．上海磁懸浮列車示范運營線項目于2006年4月26日正式通過國家竣工驗收．正線全長約30km，設(shè)計最高運行時速430km／h，單向運行時間7min20s．第五小組：小陳找到微型電扇的內(nèi)部構(gòu)造如圖15所示。在完好的微型電扇的插頭處接一只發(fā)光二極管，用手旋轉(zhuǎn)葉片，將發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光。問題：1．第一、第二、第三、第四小組所找到的各應(yīng)用實例中，都有一個共同的元件，其名稱是_________，其工作原理是利用了__________。2．第五小組發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光，此現(xiàn)象說明了_____________。在此過程中，是______能轉(zhuǎn)化成_______能。３．上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示．要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是_________極．圖乙是另一種磁懸浮列車的設(shè)計原理圖，A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵，安裝在鐵軌上，B是安裝在車身上(緊靠鐵軌上方)的電阻非常小的螺線管．B中電流方向如圖乙所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N極，螺線管B與電磁鐵A之間相互_________(選填“排斥”或“吸引”)，從而使列車懸浮在鐵軌上方．４．請簡述此恒溫箱的工作過程答案：Q1、電磁鐵、電能生磁Q2、磁能生電、機械能、電能Q3、Ｓ、螺線管上端是Ｎ極、排斥Q4、恒溫箱溫控系統(tǒng)是由交流電加熱電路和直流控制電路組成，適當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器R2的阻值，利用熱敏電阻R1的性能和阻值等使該系統(tǒng)能保證恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)。工作過程如下：當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度達到或者超過預(yù)設(shè)之最高溫度時，熱敏電阻R1的阻值下降，直流控制電路中電流增大，電磁繼電器吸合銜鐵，切斷交流加熱電路，恒溫箱開始降溫。…（1分）當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)之最低溫度時，熱敏電阻R1的阻值增大，直流控制電路中電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，交流加熱電路接通，恒溫箱又開始升溫。…（1分）如此反復(fù)接通和斷開交流加熱電路，使恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)。…（1分）最低