初中物理九年级《从指南针到磁浮列车》教学设计

第一篇：初中物理九年级《从指南针到磁浮列车》教学设计

沪科版初中物理九年级《从指南针到磁浮列车》教学设计 九年级第十六章

从指南针到磁浮列车 教学内容：

本单元包括《磁是什么》、《电流的磁场》和《科学探究：电动机为什么会转动》三节课的内容。单元目标： 知识与技能：

（1）知道一些基本的磁现象，知道“磁化”和“去磁”的简单方法，了解磁性的广泛应用。

（2）认识磁场，知道磁感线是形象地表示磁场的一种方法。（3）知道电流的磁效应。

（4）知道导线周围存在磁场，通电螺线管外部的磁场分布跟条形磁铁的磁场相似。

（5）了解通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。

（6）了解直流电动机的结构和工作原理。过程和方法：

（1）通过实验探究活动，认识磁体、磁场的基本性质。

（2）通过用铁屑显示永磁体的磁场分布，学习用磁感线表示磁场的方法。

（3）通过观察体验电流周围存在磁场，初步了解电和磁之间的联系。（4）通过实验探究通电螺线管外部磁场的分布规律及磁场方向。

（5）经历探究“通电导线在磁场中受到力”的过程，让学生在探究中发现问题，并有根据的猜想，运用控制变量的方法设计实验验证自己的猜想，最终得出实验结论。情感态度与价值观：

（1）通过了解磁体在实际中的应用和我国古代对磁学的伟大贡献，体会物理知识的摘要作用，培养学生对科学的兴趣，增强学生的民族自豪感和振兴中华的责任感。

（2）通过认识电流周围可以产生磁场，体会不同自然现象之间存在的相互联系，养成乐于探究自然奥秘的习惯。

（3）通过探究“电动机为什么会转动”，了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步体会物理来源于生活，又服务于生活，提高学生学习物理的兴趣。教材分析： 1．本章概述

本章主要内容是磁体、磁极、磁感线等概念，探究通电螺线管外部磁场的方向及通电导线在磁场中受力方向跟哪些因素有关，了解直流电动机的结构和工作原理。

小学自然课已经学过关于永磁体的磁现象，学生平常大多摆弄过吸铁石，对磁现象并不陌生。在磁的发现和利用上，我们的祖先曾有杰出贡献，可以借此进行爱国主义教育。但磁场、磁感线、电流的磁场等概念却都是全新的、抽象的知识。其中，磁场和磁感线是电磁学中的重要概念之一，是以后学习电磁感应、磁感应强度等电磁学知识的基

础。不过，我们这里的主要目标是确认磁场的存在，认识磁感线是用来描述磁场方向及其分布情况的方法，不涉及磁感线疏密、直线电流周围磁感线的形状等问题。对于直线电流的磁场，只让学生了解电流的磁场与电流密切相关，知道磁场方向与电流方向有关，究竟直线电流的磁场方向与电流方向有怎样的关系，教材没有涉及；而对于通电螺线管的磁场，既要求知道磁场与电流密切相关，还要求学生知道通电螺线管磁场方向与电流方向有关。第三节课“科学探究：电动机为什么会转动”，主要是让学生通过实验探究认识到通电导体在磁场中会受到力（安培力）的作用，初步的感受安培力的存在，知道安培力的方向与电流方向和磁场方向有关，为学生进入高中进一步学习安培力打下良好的基础。学生在感受、认识安培力的基础上，通过了解电动机工作原理，能够让学生体会到从物理知识转化成实际技术还需付出艰辛和劳动。

本章教材总的编排思路大体是：以电和磁的联系为线索，以实验和科学探究为主要手段，展示了磁场、电流的磁效应及其应用、通电导体在磁场中受力运动的原理及应用（电动机）等内容。全章科学内容和科学探究相互呼应，相得益彰。教材16.1节在复习物质的磁性的基础上，认识磁体、磁极，并通过用铁屑和小磁针显示磁力作用的强弱、方向以及大致状况的实验活动，引出“磁场”的概念和“磁感线”描述磁场的方法，为探究电流的磁场打下必备基础。奥斯特的发现揭示了电和磁的联系，教材16.2节先通过奥斯特实验了解通电直导线周围的磁场，接着研究了通电螺线管周围的磁场和通电螺线管的极性。

16.3节是在学生学习了磁现象、通过奥斯特实验初步认识了电与磁联系的基础上，进一步探究电流的磁场与磁体的磁场之间的相互作用，是更深层次的探究电与磁的联系的过程。

本章教学重点：磁场是贯穿电磁现象始终的一个重要概念，用磁感线来形象化的表示磁场是一种重要的科学研究方法。电流产生的磁场、通电螺线管产生的磁场、通电导体在磁场中受力运动等内容，即包含科学研究方法，又是重要的科学探究过程，因而是本章的重点。本章教学难点：磁场、磁感线和电流的磁场非常抽象，是本章的难点之一。教学中应注意把书本上抽象的知识与生活中的具体现象联系起来，通过转换的方法，化抽象为具体，化无形为有形，丰富学生的想象能力，这是突破这些难点的有效途径。电动机能够持续转动的原因既有理论方面的抽象又有技术方面的难点因而也是难点。利用教具或动画直观展示线圈中电流方向与受力转动情况，是突破这一难点的重要方法。2．编写特点

本章教材在编写上有以下特点：

（1）注重联系社会实际和学生生活。每节课内容编排，都是首先通过图片展示本节课所学知识在生产、生活中的应用实例，一方面有利于激发学生的学习兴趣；另一方面，从学生熟悉的事物入手，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。进而把物理教学与科学技术的发展和社会进步联系起来，引导学生关注科技发展的前沿，帮助他们树立正确的科学观，培养他们振兴中华、将科学服务人

类的使命感和责任感。

（2）突出实验和探究。与传统教材相比，新教材考虑到了学生“喜欢实验和探究”的特点，设计了大量学生活动，注重知识形成的过程，注意让学生通过观察、实验等实践活动来主动地建构知识体系。本章的主要探究实验有三个：“磁体周围有什么”、“通电螺线管的磁场”、“通电导体在磁场中受力运动”，使学生更多地经历科学探究的过程；迷你实验室中也有三个小实验，给学生提供了较多的活动体验的机会。这些活动，需要的器材简单，贴近学生的生活，从而使物理知识与生活和社会联系起来，对学生形成、理解物理概念和规律，有很好的促进作用。3．课时安排

本章共3节，建议全章教学用5课时，其中新授课每节4课时，复习总结1课时。教学策略： 第一节

磁是什么

本节课是本章的第一节，可以利用学生熟悉的磁现象，或者准备一些有趣的小实验，直接引入章标题，然后通过人类认识磁现象是从永磁体开始的这一事实，进入第一节课的学习。

充分利用学生在生活和小学科学课中有关“磁现象”的认识和知识储备，不但有利于学生顺利完成活动1和活动2中的探究实验，还能够引发学生的认知冲突，促进学生的深层次思考和探究，加深对磁体性质、磁化等知识的认识和理解。

磁场是一个很抽象的概念，初中只要求学生初步认识磁场的存在，即知道磁体周围存在磁场即可。通过“磁场中某一固定点对小磁针的北极（或南极）的作用力有确定的方向，而在磁场的不同点，小磁针北极受力方向不同”的事实，认识到磁场是有方向的。所以本节课从磁场的基本性质——对放入其中的磁体产生磁力的作用来认识、感受磁场，把抽象的问题具体化、形象化，符合初中学生的认知规律。因而做好课本图16-5的几个实验是突破难点的关键。1．

关于磁体的基本概念、性质的教学。

课前可以在网上收集“司南”、磁悬浮列车、α-磁谱仪、极光等一些源于古代、现代、自然、科技的图片或视频，制成多媒体课件，上课时播放，激发学生的学习兴趣，引出课题。

学生在小学科学课上对于磁体、磁极间的相互作用有了初步的了解，因而本节课在引入课题后，可以启发学生回忆思考：对于磁体你已经了解哪些方面的知识？待学生回忆后，教师简单点评，然后指出：“为更全面的认识磁现象，请同学们做下面的实验（图16-

2、16-3）。”学生做完实验后，再让学生对回忆的知识进行纠正和补充，学生的印象会更深。

对于图16-

2、16-3的实验，由于实验比较简单，可以把它改成开放性的自主探究实验。课前为每一小组准备课本图16-

2、16-3中的器材，为了使实验效果更明显，小组的实验器材还可以再增加两辆力学小车（铝制或木制），一个条形磁铁，或给两个中间系线的条形磁铁，以让学生方便地研究磁极间的相互作用。

实验活动以后，让学生汇报得到的结论。由于该活动实验器材较多，过程开放性（自主性）较强，为了充分发挥开放性探究活动的作用，让不同层次的学生都能够都有较高水平的收获，在得出课本上的基本结论后，可以启发提问：实验中，同学们还有没有其他的发现？还有哪些问题？从而促进学生深层次的思考，把探究活动推向深入。善于钻研的学生还可能发现磁化现象，磁体指南北的性质等，提出诸如：磁体为什么总是指南北？为什么磁铁能够吸引锯条、回形针等,而不能够吸引铜、铝导线？如果学生不能发现或提出上述问题，老师可以提问：磁铁吸引回形针时，回形针之间能否互相吸引？是否所有的金属都能够被磁铁吸引？从而引出磁化和去磁。对于去磁，学生的生活经验不足，老师可从逆向思维的角度引导学生：既然原来没有磁性的物质可以获得磁性，那么具有磁性的物质在某些情况下是否也会失去磁性呢？引出去磁的概念，然后演示用“加热”和“敲击”的方法去磁。

最后可以引导学生从磁化的角度解释磁铁吸铁而不能吸铜、铝的原因。

2．关于磁场、磁感应线的教学：

首先可以通过实验演示“不直接接触的两磁体之间也能够发生相互作用”，从而提出问题：磁体间不需要直接接触，为什么也能发生相互作用呢？引出磁场的概念。

在学生了解到磁场“看不见、摸不着”之后，启发学生类比认识“流动的空气”的方法，寻找显示这种“看不见、摸不着”的磁场的方法。

空气流动大家不能直接感知，但我们通过观察空气流动对树叶等物体的作用，根据“树叶动”的事实就可以间接知道空气在流动，同样，我们可以通过观察磁场对其它磁体的作用来间接地认识磁场，然后让学生观察图16-6的实验。通过该实验，可以让学生认识到：磁场有方向；磁场中不同位置，磁场方向不同。做图16-6的实验以前，建议增加一个演示实验：用磁针“探测”磁场及方向。在桌面上放置一个条形或蹄形磁铁，将同一大磁针分别放在磁铁周围不同位置，也可以同时将多个相同的大磁针放在磁体周围不同位置，让学生观察大磁针静止后的指向。通过这个实验，学生不但加深了对“磁场有方向”的认识，而且知道磁场方向可以通过磁针的方向来显示。

做完上述实验后，进一步引导学生思考：为了显示磁场中更多点的磁场的方向，应该有更多的磁针。为此，在实验时可以用很细的铁屑（放在磁场中被磁化成一个个小磁针）代替大磁针显示磁场方向及分布情况。然后演示图16-5中的（a）（b）（c）（d）四个实验，为增大可见度，建议用投影仪演示。

做完实验，提出问题：实验过程中，往玻璃板上撒铁屑后，为什么要轻轻敲击玻璃？磁体周围的铁屑或磁针有规律的排列，是受什么力作用的结果？没有磁场，它们的排列能有这样的规律吗？让学生明确：铁屑或磁针排列情况直观反映了磁场分别情况。

接着启发学生思考：用摆磁针或撒铁屑的方法显示、描述磁场有什么缺点？引出下一个段标的教学。

对于磁感应线教学，可以引导学生用带箭头的曲线代替磁针或铁屑试

着画出图16-

5、中的磁场分布情况。学生在画图过程中，一方面体会条形磁铁和蹄形磁铁磁场的分布规律，同时认识磁感线在实际上并不存在，是人们为了形象地描述磁场而采用的一种方法。

为了帮助学生利用磁感线正确描述磁场，在磁感线教学中应指出以下三点：（1）磁感线实际上是不存在的，它只是用来形象地表示磁场地一种方法，一种模拟磁场的“模型”。（2）磁感线上的箭头表示磁场的方向：从磁体北极到南极（在磁场外部）。（3）磁感线不只是画出的那几条，磁场也不是只在一个平面内，而是分布在磁体周围的这个空间。

3.关于地磁场的教学，只要求学生通过阅读“信息窗”的内容，认识到地球可看作一个如课本图16-4的大磁体，它的周围存在磁场。地磁的南北极与地理的南北极刚好相反，教学时，可以将这部分知识制成多媒体课件，以帮助学生想象地球表面磁场的分布情况。也可以让学生结合地磁场的知识尝试解释磁体为什么总是指向南北方向。最后也可以补充一些有关磁偏角和沈括知识，激发学生的民族自豪感。第二节

电流的磁场

本节课的主要内容有：通过奥斯特实验认识电流的磁效应，知道通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关；观察通电螺线管周围铁屑的分布情况，确认通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似；通过实验探究通电螺线管磁极的性质与电流方向的关系，在此基础上介绍右手螺旋定则。

本节课首先通过奥斯特实验，让学生体验到通电直导线周围存在磁

场，初步认识电现象和磁现象之间存在联系，然后更进一步通过实验探究电流产生的磁场方向与电流方向的关系，确信电流的磁场与电流密切相关，加深对“电流可以产生磁场”的认识。随后，将“通电直导线”拓展到“螺线管（曲线）”，在介绍什么是螺线管后，通过实验让学生观察通电螺线管周围的磁场分布情况，认识到电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，通电螺线管也有两个磁极。那么，通电螺线管的磁极与什么因素有关？于是安排一个探究实验，要求学生通过探究活动，“发现”通电螺线管磁极性质与电流方向有关，并寻找磁极极性与电流方向的具体关系。在学生对这种具体关系有一定的感性认识，想描述而又无法准确形象描述的时候，学习右手螺旋定则。电流的磁场既是对前面磁场概念的深化和拓展，又是后面学习电磁铁的基础，更是进一步学习各种电磁现象的重要基础。学生在这里首次接触、思考磁现象和电现象之间的联系，对此普遍缺少生活经验，感性认识不多。因而教学中，应该尽可能采用实验和适当的直观教具做好演示，创造条件让学生自己动手实验，经历探究过程，获得丰富的感性体验，进而确信电流周围存在磁场，形成对电流周围磁场尤其是通电螺线管外部磁场的形象化认识。1.奥斯特实验

引入课题后，可以提出问题：大家都知道磁铁周围存在磁场，只有磁体能够产生磁场吗？然后出示奥斯特实验所需器材，向学生演示没有磁铁，利用电流也可以产生磁场，从而引入新课。还可以先引导学生思考电现象和磁现象相似的性质，如带电体能吸引轻小物体，磁铁能

吸引铁磁性物质；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。然后指出：早在奥斯特之前的很多科学家也注意到了这样的事实，并提出了猜想：既然电现象和磁现象之间有这么多的共同点，那么这两种现象之间也可可能存在某种联系。为找到这种联系，很多科学家做出了不懈的探索，都没有成功，直到1820年4月，丹麦物理学家奥斯特通过实验证明了这种联系的存在，第一次揭示了电和磁的联系，下面我们就沿着伟人的脚步，经历这个探索的过程，感受这一伟大发现的意义和价值。然后介绍实验的实验器材，引导学生通过实验，观察体验通电直导线的磁场。用这种方式教学，既能够激发学生学习和探索的兴趣，又能够很好地渗透情感态度价值观教育。

该演示实验目的是让学生感知由电可以生磁。由于该实验所需器材简单，教师最好把该实验改成学生自主探究型实验，让学生自己动手操作，经历探究过程，教学效果会更好。事先给每一个小组准备好所需器材：磁针、电源、开关、导线。上课时引入新课后，先让学生根据所给的器材，结合课本图16-8，启发学生思考以下问题制定实验方案。⑴实验中怎样显示磁场？⑵怎样才能使实验效果更好一些，打算把磁针放在磁场的上方还是下方？⑶实验时通电时间不要过长，这样要求的目的是什么？⑷磁场有方向，电流也有方向，二者之间可能存在怎样的关系？在实验过程中，如果有学生提出闭合开关时电路处于短路状态的问题，教师可以告知这是为了获得较大的电流，使实验效果更明显。为了保护电源，实验时通电时间不宜过长，只要看出磁针转动

即可切断电路。

如果条件实在不足，可以通过投影仪展示演示实验，以增加可视效果。做实验时要启发学生观察，导线下的磁针在什么情况下会偏转，学生根据实验现象：导线中有电流通过时，磁针偏转，没电流通过时磁针不动，能够认识到：引起磁针偏转的磁场是由电流产生的，从而得出“电流能够产生磁场”或者“通电导体周围存在磁场”的结论。为了把探究活动引向深入，可以启发性的提出问题并让学生猜想：磁场有方向，电流也有方向，电流产生的磁场方向与电流方向是否有关呢？怎样通过实验探究这一问题呢？让学生设计实验的方法。学生说出实验方法后，可以让学生上讲台自己演示实验过程，让其他同学观察现象，总结结论。通过学生参与来活跃气氛，增强实验效果。在学生进行实验并通过分析比较观察到的现象得出结论后，老师可以引导学生总结，并指出奥斯特实验的意义在于，第一次通过实验揭示了电现象和磁现象不是各自孤立，而是有密切联系的。这一发现极大的激发了各国科学家探索电磁本质的热情，有力地推动了电磁学的深入研究。

2.通电螺线管的磁场

建议在这里增加一个学生探究活动，起承上启下的作用。一方面丰富学生的感性体验，加深对电流产生磁场的认识，另一方面也能自然引出通电螺线管的磁场。

通电直导线周围存在磁场，如果将导线弯曲成螺线管，通电后其周围是否也会产生磁场呢?如果有磁场，与通电直导线的磁场是否相同?

介绍通电螺线管后，为了帮助学生了解螺线管的两种不同的绕线方法，可以先让学生用导线在铅笔等一些物体上练习绕线，并画出相应的绕线方法。为下一步以画图的方式，记录“探究通电螺线管与电流方向之间的关系”的实验结果，进而总结、归纳右手螺旋定则做好铺垫。

然后，让学生分组完成活动课本图16-

9、16-10所示的实验。如果器材不够分组实验，也可由教师演示，用投影或实物展示台投射到大屏幕上，让学生通过观察直观感知通电螺线管磁场的特点，并启发学生对比条形磁铁的磁场，得出“通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁外部的磁场分布相似”的结论，认识到通电螺线管的两端相当于条形磁铁的南北极。

启发学生从“通电螺线管的磁场是由电流产生的”这一事实入手，猜想通电螺线管的磁极是否跟电流方向有关？引出下一个探究活动。以上两个实验的目的是：要学生通过自主动手探究，寻找并总结通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，培养学生的空间想象能力和表达叙述能力。为归纳、总结右手螺旋定则提供感性体验。

为了启发学生通过对比、分析、归纳出右手螺旋定则，并从中体会探索物理规律的方法。在探究开始时，教师可以提出一些启发性问题，以促进学生深层次地思考。比如：螺线管有两种绕线方法，螺线管和电源相接有两种接法，那么螺线管绕法不同或者与电源正负极接法不同，螺线管的磁极是否相同？请同学们在探究过程中注意这些问题，并将实验结果以画图的方式记录下来。

图15-4

探究实验结束以后，教师要鼓励学生，根据观察到的实验现象和记录，把自己的探究结果用语言描述出来，引导学生确认：决定通电螺线管极性的因素是电流的方向。然后在此基础上介绍右手螺旋定则，使学生感性认识进一步深化，上升到理论的高度。

最后指导学生阅读课本上右手螺旋定则的内容，并指出右手螺旋定则中的规定是人为的，是为了便于人们判断和记忆，学生也可以根据自己理解的方式去表达，只要能够揭示出通电螺线管磁极极性与电流方向之间的关系即可。如可用以下几种方法判定：（1）用左手也可以判断，只是与用右手螺旋定则判断的结果相反(2)正对着螺线管的一端观察，如果电流是沿顺时针方向流动，则靠近你的这一段是通电螺线管的北极，远离你的那一端是南极；如果电流是沿逆时针方向流动，则螺线管磁极性质刚好相反。（3）蚂蚁沿着电流方向爬，说：“N极就在我的左边”。（4）猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：“如果电流沿着我的右臂所指的方向，N极就在我的前方。如右图所示。图15-4

图15-4

为了进一步熟悉右手螺旋定则，老师可以出示不同绕线法的螺线管，训练学生用手比画判断电流方向和磁场方向，也可以通过画图的方式进行练习。

由于初中学生识图和空间想象能力较差，可能给这部分学习带来困难，教师应加强指导。课标对右手螺旋定则未作要求，教材虽已介绍，教学中对学生要求不能太高，简单了解即可，以免增加学生负担。对于通电螺线管内部的磁场和磁感线不做要求，建议不讲。科学探究：电动机为什么会转动

本节课是学生在已经学习了简单的磁现象，了解了奥斯特实验首次将电与磁联系起来的基础上,进一步探究电流的磁场与磁体的磁场之间的相互作用。是更深层次的探究电与磁的联系的过程。而对于整个中学阶段，本节又是学生高中学习安培力的基础，让学生在初中阶段初步的感受安培力的存在，及安培力的方向与电流方向和磁场方向有关，为学生进入高中进一步学习安培力打下良好的基础。

初中二年级这个阶段的学生的思维能力属于经验性的逻辑思维，很大程度仍需要以具体的形象的经验材料来理解抽象的问题。学生对电动机的认识也大多是感性认识，还有太多的疑问，教师可由此入手，培养学生有根据猜想的能力，引导他们科学探究，最终揭示电动机的奥秘。

1.探究电动机转动的原因（1）猜想电动机转动的原因

本节课前可以先让学生搜集一些小的（如玩具上的）电动机，并把其中的一些拆开观察其结构。上课时，通过生活中常见的用电器引入课

题后，首先让学生通过实验，亲自体验电动机模型通电转动的过程，然后让学生出示拆开的各种各样的电动机，让全体同学共同观察电动机的组成部分（必要时可以实物投影或展示拆开的一些电动机的图片），引导学生寻找电动机结构的共同特点：主要有线圈和磁铁组成。然后启发引导学生提出猜想：电动机主要有线圈和磁体组成。线圈在通电后转动，说明线圈在通电后受到力的作用，这个作用力是怎样产生的呢？由于电动机中都有磁体，因此猜测这种力的产生跟磁场有关；同时考虑到只有通电时，即线圈中有电流时电动机才会转动，因而猜测这种力还可能跟通入线圈中的电流有关。至此，学生关于电动机转动的原因学生通常会有以下猜想：

猜想1：电流（通电线圈）在磁场中受到力的作用。猜想2：磁场对电流（通电线圈）产生力的作用。

猜想3：电动机中磁体的磁场与线圈中电流的磁场存在相互作用„„ 学生提出猜想以后，可以引导学生用“简化”的思想和控制变量的方法设计实验。

（2）探究磁场对通电导体的作用

引导学生将复杂问题简单化，将线圈转换成直导线验证自己的猜想。启发学生思考：本实验的目的是：观察通电导体在磁场中是否受力，受力方向跟哪些因素有关。因而，可以用导线、开关、电源等组成一个电路，然后把一部分导线作为研究的对象，观察这部分导线在磁场中的受力情况。在探究受力方向跟电流方向、磁场方向的关系时，可用控制变量的方法分两步去做：

一、保持磁场方向不变，改变电流方

向，观察导线受力方向；

二、保持电流方向不变，改变磁场方向，观察导线受力方向。

可以让学生自己组装实验器材，将粗铜丝用细铜丝悬挂起来可以在蹄形磁铁的磁场中自由摆动。很好的验证自己的猜想，（这个装置比书上的装置更容易组装，实验现象也非常的明显。学生在分组讨论组装仪器的过程中，也培养了他们小组交流分工合作的能力，同时也锻炼了他们想办法解决问题的能力）最后引导学生分析现象得出结论。2．

电动机怎样转动

首先，可以通过课件演示通电线圈不能持续转动的原因，引导学生思考如何让它持续转动？

然后，让学生观察课本图16-21（a）（b）（c）（d），并阅读相关内容，认识到通电线圈的两段导体在磁场中受到两个相反方向的力的作用而转动，如课本图16-21（a）所示。当线圈转至平衡位置（线圈平面和磁感线垂直）时，两电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流，线圈不受力的作用，如课本图16-21（b）所示。但线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置，此时，两电刷和半环交换接触，使线圈中的电流方向改变，线圈中的导体受磁场力的方向也改变，因而可以继续转动，所以线圈能够不停地转动，如课本图16-21（c）所示。在平衡位置改变线圈中的电流方向的元件是两个金属半环，通常把那两个金属半环称作换向器。

最后，可以向学生展示按照“迷你实验室”中要求制作的简易电动机

模型，重点让学生观察思考图16-22（a）中线圈两端的漆包线分别被刮去了半边，以加深学生对线圈转动过程的理解。备课素材：

1.我国古代“磁学”方面的成就

我国是用文字记载磁现象最早的国家之一，指南针的发明和应用是我国人民对人类所作出的巨大贡献。在公元前3世纪的《吕氏春秋》中就有“磁石召铁”的记载。到战国时期，出现了用天然磁石琢制的“司南”这是一种最初形式的指南针。它的样子像一只勺子，底部圆滑，可以在平滑的底盘上自由旋转，当它静止时勺柄指的就是南方。在制造司南以前，先要知道磁石的极性，琢造时磁石受震动很容易失去磁性，因而成品率很低，北宋出现了利用人工磁化的方法制成的指南鱼和指南针。指南鱼的制法如下：用薄铁片裁成鱼形，置放在炭火中烧红，首尾对准地磁场的方向，然后迅速用水将它冷却即成。指南针是用天然磁石摩擦钢针而成的。这些磁化物体的方法，完全符合科学原理。在欧洲使用同样的磁化方法比我们要完四百多年。北宋初年还发现了磁偏角、磁倾角的问题，到了南宋，已经把磁偏角因地而异的情况明确地记载在书籍上。我国古代对磁学的认识很早，因此应用也很广泛，尤其是在航海方面，更是开创了新的途径。2． 磁针的跳动，使奥斯特激动得摔了一跤

奥斯特受康德哲学思想的影响，一直坚信电和磁之间一定有某种关系，电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断，发现库仑研究的对象全是静电和静

磁，确实不可能转化。他猜测，非静电、非静磁可能是转化的条件，应该把注意力集中到电流和磁体有没有相互作用的课题上去。他决心用实验来进行探索。

1819年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。1820年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的心情又做了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方，磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质，比如木头、玻璃、水、松香等，不会影响磁针的偏转。1820年7月21日，奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应。3． 科幻中电磁铁路

电磁铁在科幻领域的应用也不少，有人设想了一种电磁铁路：车厢像潜水艇一样,在抽出了空气的铜管里运行,且车厢在运动的时候不与管壁接触，而由电磁铁的力量把它维持在空中。为此，沿管的路途上面每隔一定的距离需设置一个极强大的电磁铁，这些电磁铁吸引着在管里运动的铁制车厢,不让它掉下来。磁铁的力量使管里奔驰着的铁制车厢总是留在管的“天花板”和“地板”之间,不让它接触任何一方。这个始终被电磁铁抓着的车厢，就沿着一条波状线在真空的管子里奔驰，没有摩擦等阻力，就像宇宙空间里的行星一样。吸引铁块的磁场的强弱由电流的大小和线圈匝数控制。4．不能成功的设计

到钢铁厂参观,炼钢车间是一派生气勃勃的繁忙景象.电磁起重机成吨成吨地把生铁原料吊起,转运到炼钢炉上面。一刹那,铁料哗啦啦落进了炼钢炉，不一会，炼钢工人把钢液倒进钢包，浇钢工又把钢水注入钢锭模子，待钢水凝固、拆去钢模就得到成品钢锭。这时行车必须赶紧把这些钢绽运走，以便空出地位迎接另一批新的钢绽的到来。喜欢动脑筋、爱搞革新的人，看到钢锭行车运输效率不高，想设计一个大功率的牵引电磁铁，让数以吨计的钢锭象生铁那样吸起来，灵活自如地运走。可是，这个设想总是不能成功，原因是什么呢？ 原来，钢铁是一种典型的铁磁性物质，铁磁质是由许多体积极小叫做磁畴的东西组成的。磁畴本身具有磁性.由于各磁畴的排列方向没有一定规律，整体的铁磁质就不显磁性。当外磁场（如电磁起重机）作用时，磁畴大小、方向发生变化，大多数磁畴按外磁方向整齐排列，于是铁磁质被磁化并同外磁场相互作用，这就是磁铁所以能“吸铁”的基本道理。但当铁磁质的温度升高时，内部分子热运动会影响磁畴的排列，以致磁性减弱；当达到某一温度时，铁磁质将完全失去磁化性质，这个温度我们称为居里温度(即失去铁磁性的温度)，也称居里点。经过测定，铁的居里温度769 ℃。可想而知，钢液的温度高达1400℃,即使凝固冷却，短时间内也有上千度的高温，电磁铁也就无用武之地，不可能吸起钢锭了。

第二篇：九年级物理从指南针到磁浮列车测试题及答案

圆学子梦想，铸金字品牌

单元综合检测(六)

(第十七章)(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1.为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验,其中不能达到目的的是()A.让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性

B.用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性

C.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性 D.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性

2.(2012·蚌埠四校中考)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是()

A.这一假说能够说明磁可以生电 B.这一假说能够说明磁现象产生的本质

C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流 D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的 3.下列说法正确的是()A.磁感线是真实存在的,磁场由无数条磁感线组成

B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时N极指向北方

初中新课标百练百胜 物理(九年级全一册)C.要使通电螺线管的磁性减弱,应该在螺线管中插入铁芯 D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化

4.(2012·温州中考)下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是

()

5.小明在学习电与磁的知识后,标出了如图所示四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是()

6.(2012·济宁中考)如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是()

A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄

圆学子梦想，铸金字品牌

15.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器,具有速度快、命中率高 等优点。它的主要原理如图所示,通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去,电磁炮的发射过程是____ 能向________能的转化过程。

16.(2012·鸡西中考)如图是一种温度自动报警器原理示意图,制作水银温度计时,插入一根金属丝,水银与金属丝相接触时,电磁铁电路就会接通。当温度______时,电铃响,发出报警信号,此时螺线管的上端是______极。

17.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生的磁场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为__________(选填“N”或“S”)极。

18.如图所示,线圈ab边和cd边的电流方向______(选填“相同”或“相反”),在这两个力的作用下线圈转动起来,这时______能转化为______能。初中新课标百练百胜 物理(九年级全一册)

三、作图与简答题(本大题共2小题,共10分)19.(5分)(2012·眉山中考)如图所示,请标出开关闭合后螺线管的南北极并画出放在其左侧的小磁针的转动方向。

20.(5分)(2012·威海中考)请在如图所示的虚线方框内,画上适当的电器元件,与框外的通电螺线管和开关组成一个闭合电路,使此电路在开关S1闭合后能够满足:①改变电流的强弱;②使小磁针静止时方向如图中所示。然后再根据小磁针的指向,在图中标出通电螺线管的N、S极。

四、实验探究题(本大题共2小题,共20分)21.(10分)(2011·鞍山中考)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察电磁铁 _______的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________ __(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强。

圆学子梦想，铸金字品牌

4.【解析】选B。本题考查了电磁铁的应用。电铃是利用电磁继电器原理制成的,电磁继电器是利用电磁铁控制工作通断的开关;电磁选矿机是利用电磁铁吸引铁性物质进行选矿的;电磁起重机是利用电磁铁吸引铁性物质进行工作的,故选项A、C、D的工作原理与均电磁铁有关;电熨斗是利用电流的热效应进行工作的,故其工作原理与电磁铁无关,所以本题选B。

5.【解析】选C。本题考查磁极间的相互作用。根据磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,A、D中都是N极相吸引,A、D错;根据通电螺线管的磁极的判断方法判断,B中通电螺线管是左N右S,也是N极相吸引,B错;根据通电螺线管的磁极的判断方法判断,C中通电螺线管是上N下S,小磁针的下端是S极,异名磁极相互吸引,C对。

6.【解析】选C。本题考查电磁继电器的工作原理。分析题图可知,压力开关和光控开关串联,只有两开关同时闭合时,电磁铁才会工作。故只有当红灯照射到 光控开关且压力开关受到压力时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁使摄像系统工作, 故C选项正确,A、B选项错;若将光控开关和压力开关并联时,则光控开关或压力开关有一个开关闭合,摄像系统就能工作。故起不到光和压力同时控制电磁铁的作用。

7.【解析】选C。本题考查电磁铁的有关知识。旋转钥匙后,使电磁铁电路构成通路,该电路正常工作,A正确;电磁铁电路属于控制电路,图中显示低电压,电动机电路属于工作电路,图中显示高电压,B正确;根据图中电源的正负极可知,电路接 9 初中新课标百练百胜 物理(九年级全一册)通后,电流从电磁铁的上端正面流入,从下端背面流出,由通电螺线管的磁极的判断方法可知,电磁铁上端为N极,下端为S极,C错误;电磁铁电路接通后,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触,D正确。

8.【解析】选B。本题结合电生磁和滑动变阻器的变化两个知识点,考查了对物理综合知识的掌握。电磁铁的磁性强弱与下列三种因素有关:(1)电流强弱;(2)线圈匝数;(3)有无铁芯。A项中P向右移动时,电阻增大,电流变小,磁性减弱;B项中P向左移动时,电阻减小,电流增大,磁性增强;C项线圈匝数变少,磁性减弱;D项电源正负极的对调不影响磁性大小。

9.【解析】选C。本题考查了直流电动机安装过程中容易出现的一些问题。如果电刷与换向器之间接触过松,会导致电路开路,所以A可能导致电动机不转动;如果电刷与换向器接触过紧,会增加摩擦力,所以B会导致电动机转不动;如果变阻器连入电路的阻值过大,则会使电路中电流过小,电动机也可能不转,所以D可能导致电动机不转;线圈没有处于平衡状态时,电动机一定转动,故选C。10.【解析】选D。本题考查了直流电动机的相关知识。直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的;直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时自动改变线圈中的电流方向;直流电动机是把电能转化为机械能的装置,所以D项错误。

11.【解析】本题考查通电螺线管的磁极的判断方法的应用。伸出右手,四指弯曲指向电流的方向握住螺线管,则大拇指所指的方向为螺线管的N极,因此左端 为S极,右端为N极。根据磁极间的相互作用规律,靠近通电螺线管N极的小磁

0圆学子梦想，铸金字品牌

20.【解析】本题主要考查电流方向对通电螺线管的磁场极性的影响和滑动变阻器改变电流的作用。分析题意可知,必须连入电源和滑动变阻器,根据磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,再根据通电螺线管的磁极的判断方法可知,电流在如图所示的电路中按顺时针方向流动,据此可确定电源的正负极。答案:如图所示

21.【解析】本题考查了电磁铁磁性强弱的影响因素。磁体的磁性强弱我们看不到、摸不着,可以通过磁体吸起大头针的数量来反映,这也是转换法思想的渗透。电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和通过线圈的电流有关,当滑片向左移动 时,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引的大头针个数增加;图中两个线 圈串联,通过的电流相同,线圈的匝数不同,是探究磁性强弱与线圈匝数的关系。答案:(1)吸起大头针的数量(2)增加 大(3)甲 线圈匝数越多

22.【解析】本题考查通电导线之间力的相互作用。

(1)由图甲可以看出,当通入的电流方向相同时,导线相互吸引,由图乙可以看出,当通入的电流方向相反时,导线相互排斥;初中新课标百练百胜 物理(九年级全一册)(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法,可以判定出甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里;(3)两平行通电导线之间有力的作用,实际上就是通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用;(4)这个实验现象告诉我们,与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。答案:(1)吸引 排斥(2)向里(3)力(4)磁场

第三篇：第十七章 从指南针到磁浮列车1教案. 第一节 磁是什么

第十七章

从指南针到磁浮列车

第一节 磁是什么

教学目标 知识与技能：

1.了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用。

2.感知磁体周围存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和强弱 3.初步了解地磁场。

4.培养学生用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的思维能力。教学重点：

1.知道磁铁的指向性和磁极间的相互作用.2.知道什么是磁场、磁感线、地磁场和磁化.教学难点：

1.磁场和磁感线的认识.2.被磁化的钢针磁极的判断. 教具准备

条形、U形磁体、小磁针；多媒体课件及相应图片等。教学过程

一、情境引入

（师语）南宋文天祥在抗元失败后，曾道“臣心一片磁针石，不指南方死不休！”赤子之心溢于言表，除此之外诗中还蕴涵何意？

（生）发表见解，并相互交流了解古代磁文明。内容：战国时期的司南──世界上最早的指南工具。（自豪之情）从而将学生带入磁的研究之中。

二、新课教学

探究点一 认识磁现象

磁体的形状有很多，如条形、蹄形、针形等，但不同形状的磁体有着许许多多的共性。

提出问题：

1.你见过哪些磁体？

2.什么是磁体的磁性？ 3.它们的磁极分别是什么？ 4.磁极间的是如何相互作用的？

5.什么是磁化？(观看视频)学生讨论交流，并发表见解归纳得：能被磁化的物质叫铁磁性物质，如铁、钴、镍；任何磁体都分两极（N极和S极）磁体两极磁性最强(图1所示)；同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引(图2所示)；磁化是原来没有磁性的物体获得磁性的过程(图3所示)。

教师再次提问：磁体间能发生相互作用的本质原因是什么？ 让学生猜想。

生生、师生合作开展科学探究。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的归纳能力，激发学生的问题意识及猜想意识。探究点二

磁体的周围有什么

活动：让小磁针动起来。

学生可能采用的方式：用手拨、用嘴吹、用磁体去靠近小磁针。

教师指出错误之处：用手拨──是（看得见的）手使小磁针动，且手与小磁针接触。用嘴吹──是（可感知的）空气使小磁针动，且空气与小磁针接触。

小结： 1．要有物质（物体）直接接触小磁针并产生作用时，小磁针才会动起来；

2．磁体靠近小磁针时，能使小磁针动，说明磁体与磁针间存在着某种物质。这种物质叫“磁场”，它是由磁体产生，磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。虽然它看不见、摸不着，但我们可以利用实验去感知它，包括感知它的某些特性。探究点三

磁感线——一种描述磁场的方法 活动：让小磁针排队。（投影）

1．让几只小磁针在“条形磁体”周围“排队”。感知磁体周围的磁场具有方向性（磁场方向的规定让学生自己从书中寻找）。

2．让很多的小磁针在条形磁体周围排队。让学生用曲线画出小磁针排队路线。

同学们，你们在无意之中已经找到了一种形象化地描述磁场的方法，你所画的曲线在物理学中叫作“磁感线”。不过，老师要提醒你：磁感线只是假想的物理模型，实际并不存在。教师补充探究：将透明薄玻璃板置于条形、蹄形磁体之上，在板上均匀撒上铁屑，轻轻敲击玻璃板，直至铁屑形成条纹状。让学生再次整体感知磁场特性。(播放视频)

小结：

1.磁场具有方向性。

2.在磁体的外部，总是由磁体的N极指向S极。

3.我们可以用我们假想的磁感线来表示磁场方向，磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。

4.通过磁感线的疏密程度可以看出磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，反之越弱。

探究点四 地磁场

教师提问：地理的南极和北极是不是在我们指的南北方？地理的两极和地磁的两极一致吗？

要想知道这些我们来看屏幕（展示课件，显示地磁场的存在和地磁感线的指向及分布，说明地磁场的情况，并介绍地磁场的有关史料），看完后回答上述问题。

小结：

1.地球周围存在着磁场——地磁场。

2.地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。

3.地理的两极和地磁的两极并不重合。

4.地磁场使小磁针指南北.5.地磁场北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以小磁针南极指南、北极指北。

三、板书设计

第一节 磁是什么 1.认识磁现象。

（1）磁体有两个磁极，分别是磁北极、磁南极。（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

（3）能被磁化的物质叫铁磁性物质，如铁、钴、镍。

2.磁体的周围有什么：磁体的周围存在磁场，磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。3.磁感线——一种描述磁场的方法。

（1）磁感线是认为引入的，是不存在的。

（2）在磁场的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。

（3）磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。（4）通过磁感线的疏密程度可以看出磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，反之越弱。

四、教学反思

本节课我采取生生、师生合作开展科学探究。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的归纳能力，激发学生的问题意识及猜想意识。用游戏打开学生主动探究的心理，让学生在探究中领悟磁的本质，并寻找到一种描述磁场的方式，化难为易，突破本课重难点。

五、布置作业

第四篇：《磁浮列车》教学设计

教学目标：

1、认识15个字，会写8个字，自主积累词语。

2、朗读课文。

3、感悟课文内容，激发学生学科学，爱科学的兴趣。

教学重点：

1、认识15个字，会写8个字。

2、朗读课文。

教学难点：

了解磁浮列车的设计原理，引导学生在朗读中体会列车的神奇。

教学时数：

2课时

教学准备：

1、生字词语卡片。

2、课前搜集有关磁浮列车的资料。

教学过程：

第一课时

一、导入新课

1、今天，我们来参观一种新型的列车：出示磁浮列车图片。它是当今世界上最快的列车。

2、看到图片，你有什么疑问吗？

3、是啊，列车怎么没轮子呢？你们想知道吗？那请大家和老师一起去看看吧。板书课题，学生读课题。

二、初读课文，自主识字。

1、请同学们自由读课文，遇到不认识的字，圈画出来，运用以前学过的，自己喜欢的方法识字。

2、同桌之间互相抽读生字。

3、开火车，全班抽读生字卡片。

4、给生字找朋友，我抽到一个字，请你给它找个朋友，使他们成为一个词。

5、请把你喜欢的句子或段落读熟。

6、指名朗读课文，评价，你认为他读的怎么样？

7、自由读课文，做到准确。

三、学习生字

1、出示会写字，学生读准字音。

2、给生字组词。

3、学生观察，教师范写，你认为这些字在书写的时候要注意什么？

4、请把你的发现告诉大家。

5、学生练写，教师个别指导。

6、书写评价。

作业：

1、读课文。

2、书写生字。

第二课时

一、复习

1、开火车：抽读生字词语卡片。

2、听写生字。

二、交流学生收集到的磁浮列车的相关资料。

三、感悟朗读。

1、学习第一自然段。

自由朗读。从这一段中你知道了什么？学生自由发言。

找一找，我和爸爸参观的时间地点。

我的心中产生了哪些疑问呢？爸爸和阿姨是怎么说的呢？小组合作，找出来读一读。

分角色读，读出我好奇不解的语气。

磁浮列车设计的原理是什么呢？教师演示。

指名读----评读----齐读。

2、学习第二自然段

学生自由读第二自然段，从这一段中你知道了什么？

磁浮列车可真神那？它的神表现在哪里？找出来，读一读。

我坐上列车时的心情这样呢？

列车停稳后，我的心情又怎样呢？你能用“情不自禁”说话吗？

（在这一过程中，教师相机指导朗读。）

四、总结

1、齐读课文。

2、这节课你有什么收获呢？

希望同学们在生活中做有心人，善于观察，善于利用身边的科学。

作业：

朗读课文。

第五篇：人教版初中物理九年级《内能》教学设计

人教版初中物理九年级《内能》教学设计 内容简析

本节课是在学生初步学习动能、势能、机械能的基础上引入的，在教材内容的选择上比较注重联系生活、社会实际能使学生保持对自然界的好奇，发展科学的探究兴趣，从而使其产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识，为后面学习热机和能量转化做准备。

本课学习的内容是内能和热量，重点是内能、热量的概念。确定的依据是教材的知识体系和物理的有用观，由于教材知识比较抽象加之学生相关知识甚少，所以确立的教学知识难点是内能、温度与热量之间的关系。

目标定位

学生对分子动理论已有初步认识，但由于知识比较抽象，即感性认识稍显匮乏，因此在理性认识建立的过程中存在困难，为此我们要注意迎合学生好奇的心理特点，以感性知识为依托，通过多媒体课件、实验、推理、类比获取新知识，发展抽象思维能力。基于此，我制定了以下教学目标：

一、知识与技能

1、了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。

2、知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。

3、了解热量的概念，热量的单位是焦耳。

4、知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。

二、过程与方法

1、通过探究找到改变物体内能的方法。

2、通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。

3、通过查找资料，了解地球的“温室效应”。

三.情感、态度与价值观

1、以感性知识为基础，利用类比的方法来认识“什么是内能”，初步领略力学现象、热学现象的美好与和谐，对自然现象有亲近、热爱、和谐相处的情感。乐于从生活走向物理。培养学生具有对科学的求知欲，有将自己的见解公开并与他人交流的欲望，敢于提出与别人不同的见解；勇于用所学知识去分析、挖掘出现的本质规律，且应用于日常实际中。

2、通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。

3、通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。

方法阐释

内能和热量在初中阶段是较难理解的概念，一是因其抽象，无直接的演示手段，二是学生或大部分学生没有相关的间接经验的基础。总之，这两个概念远在学生的视野之外，如何修筑学生的认知之路，完善学生的“经验之塔”是这一节课的着眼点和突破口。戴尔的“经验之塔”理论指出，“教育应从具体经验入手，逐步进入抽象，有效的学习之路必须是铺满着具体经验。”在学生不能获得直接做的经验时，充分利用观摩演示、利用视听教材、照片、多媒体等帮助学生形成替代经验，进而获得抽象经验，实现对知识的概括，形成概念。

教学流程

环节一 实验提供经验类比突出本质

1.在这节课的引入上一般采用复习分子动理论或者利用生活中的热现象提出问题，我

想，这些方法的局限在于它对学生接下来学习内能没有提供更有力的帮助，学生知道“有这回事儿”远不如知道“为什么有这回事儿”。这里我使用了自制器材，借助温度传感器，以实验观摩、图像展示的形式为学生提供经验支持。

实验器材是一个金属筒，外层密封隔热材料，内装一定数量的铁砂，将温度传感器的探针固定在筒壁上，摇动金属筒并使摇动的速度越来越快，使铁砂在筒内旋转摩擦，学生通过大屏幕观察温度传感器示数的变化。

2.虽然有学生猜测到温度传感器示数升高，但是实验的过程仍然使大家热情高涨。把握学生的情绪反应，我提出问题：如果把金属筒比作一个物体，里面的铁砂就是物体中的分子，根据刚才的实验现象大家想到了什么？

学生分组讨论，一位同学负责汇总记录全组成员的见解。【设计意图】上课伊始，学生需要某些生动的素材来激发兴趣，不可忽视的是激发思考才是更加重要的目的，也就我们通常所说的“进入学习状态”。这节课的引入设计还为学生提供了距知识更近的直观的经验，将微观世界的变化以类比的方式展现到学生眼前，使下面的学习过程更加丰满，让类比更有说服力。小组讨论任务是开放式的设计，学生的见解不仅涉及到分子的能量问题，为课堂做了铺垫，也为学生自己的认知过程做了铺垫。

环节二

经验支持理论 宏观辅衬微观

1.学生讨论总结并向全班汇报自己的见解。大家共同认可的看法有：运动的铁砂是有能量的，运动的分子也应该有能量；除了运动以外，铁砂的相互摩擦、撞击也是它们具有能量的一个原因；金属筒内的铁砂相互摩擦、撞击让金属筒有了更多的能量，分子的运动也会有同样的结果；对物体做功可以达到让物体温度升高的目的……

2.以同学们通过类比获得的认识为基础，确认分子具有动能和势能。

3.建立内能的概念。通过讨论和多媒体手段，得出：一切物体都具有内能。

【设计意图】上一环节的实验结果和分子运动理论为学生进一步学习提供了支持，学生的讨论为理解这一特殊能量形式提供了思想和认知的基础。需要说明的是，实验连接了间接经验和理论，填补了两者之间的罅隙，对实验的分析就是为了让类比有具体的凭借，让学生的思想完成经验到理论的提升。

环节三 坚实“底座” 扎实攀升

亲自动手做的经验是最直接的经验，在“研究内能与温度的关系”这一环节学生实验就是经验之塔的坚实底座。

1．引导同学们研讨实验方案。让人欣喜也是意料之中的结果，同学们很快就能找到很多证明内能与温度关系的实验方案（也有实例）。

2．条件允许的由学生自选器材进行实验，器材不能满足自己设计要求的用课本上的方案完成实验。

3．总结实验结论。

【设计意图】内能与温度的关系以及后面的与热量的关系是本节课的难点，一带而过只能让学生的认识不清晰或不完整。学生设计实验和自己操作、观察的过程是其认识趋于完整、科学的过程。结论不是不重要，但是怎样得到结论更重要。

环节四 “做”、“思”结合 抽丝剥茧

通过实验和对生活实例的分析总结出改变物体内能的两种方法。1.引导：从刚才的实验我们还可以看到如果把冷水变成热水，水的内能就会增加，也就是说我们可以通过某些方法来改变物体的内能。

2.小游戏：热量传递。让学生两人一组分别用两手相搓和对手哈气的方式让自己的手热起来，然后握住同组同学的手，互相静静地感受热量的传递。

3.问题：有一个铁钉，我们用哪些办法可使它的温度改变，从而改变它的内能？小组讨论。

4.分析总结。通过给改变铁钉的方法的分类得出：改变内能的方法有两种——做功和热传递。而且两种方法在改变物体内能上是等效的。

【设计意图】第一步骤的交代主要是为了学生思维上的自然过渡；第二步骤的小游戏让学生亲身感受，将两种方法蕴含到里面，启发他们的内心感受能够加深印象，当然也有和谐人际关系的目的；第三步骤开放式讨论更有利于学生的经验总结和信息的搜集整理。做思结合，还是对学生的经验和内心体验的关注。

环节五 生活即是课堂

1．学生列举生活中用热传递的方法改变内能的实例。据此介绍热传递的定义。

2．热传递的实质：能量的转移。

3．热传递过程中能量的形式没有发生变化，所以对内能的改变来讲就剩下改变大小的问题需要我们研究了，学习热量的概念、单位等。

4．练习，加深对热量是个过程量的认识。

【设计意图】借助生活实例和实践经验学习热传递和热量，多媒体可为学生提供更多的观察经验。

环节六 精彩实验

精彩主讲

1．将全班学生分成若干小组，每组准备粗铁丝、压缩空气引火仪、试管、塞子、两用气筒等实验器材（某些器材可提供使用说明），各组准备：完成部分实验，观察实验现象，解释现象发生的原因。

（压缩空气引火实验的改进：先将火柴头慢速擦一些在火柴盒侧面的黑纸上，让红磷与氯酸钾混合，取一小块这样的黑纸放入空气压缩筒内，黑纸面朝上，把火柴头粉末撒在黑纸上面，然后轻轻的用力向下压缩活塞，就可以点燃了，实验现象明显、实验成功率更高，安全性能更好。）

2．每组派出一名同学以简练的语言向大家介绍和解释自己的实验，并回答同学提出的问题。几个典型实验在学生的精彩主讲环节，给全体同学留下了深刻的印象。学生的讲解和课堂上的互动代替了老师的提问，大家共同探讨研究代替了教师“一对多”的低效的讲解过程。

同时学生在这一环节列举其他做功改变内能的实例。3．做功改变内能的实质：能量的转化。

【设计意图】在学生的知识系统中做功改变物体的内能更需要从经验到抽象的过程，完成实验帮学生获得了“直接的做的经验”，而讨论、主讲的进行是更好的提升经验层次的经历。

教有所思

戴尔的“经验之塔”理论认为：教育、教学应从具体经验入手，逐步进到抽象。有效的学习之路，应该充满具体经验。教育、教学最大的失败在于使学生记住许多普通法则和概念时，没有具体经验作它们的支柱。

获得经验的三类十种方法

摘自《教学中的视听方法》美国教育家戴尔（E.Dale）

根据以上观点，我们的教育过程就是协助获得和获得各种经验的过程。本节课上学生的实验属于获得“有目的的直接经验”，特别是在学习“做功改变物体内能”环节，学生参与实验设计和讨论，并完成实验，讲解实验，“做的经验”更加丰富起来；而观摩实验，欣赏视频，观察图片都属于逐渐走向抽象的“观察的经验”；语言的描述、实验的分析总结、对事实的总结概括是最高层次的抽象的经验。

学生的探索之路，一般就是“经验之塔”上不同层级间的旅行，本节课我向学生“推荐”广泛的经验来源，实现了三维目标的完美组合。我的重要收获却是学生在丰富各种经验的过程所享受到的内心更加丰富的体验。这种情感的经验、交流的经验、内心之需要得以满足的经验是探索过程的润滑剂和动力源。将这种更高层次的内在的经验贯穿于学习的过程中，是我们努力的方向。