資源簡介

教科版小學(xué)科學(xué)六上4.4《 電能和磁能》教案
課題 電能和磁能 單元 四單元 學(xué)科 科學(xué) 年級 六年級
教材分析 本課是六年級上冊《能量》單元的第4課，在認(rèn)識電和磁的基礎(chǔ)上，借助鐵釘電磁鐵來研究電能和磁能。鐵釘電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)使鐵芯磁化而產(chǎn)生磁力的裝置。它結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、呈現(xiàn)的現(xiàn)象有趣，可以開展適合學(xué)生水平的多種研究。本課內(nèi)容由四部分組成：第一部分聚焦，從生活中的具體物品引出磁能的概念，并進(jìn)行“磁能如何轉(zhuǎn)化而來”的思考。第二部分探索，探索環(huán)節(jié)由三個活動組成：1.制作鐵釘電磁鐵。學(xué)生通過自己在鐵釘上繞線圈制作鐵釘電磁鐵，反復(fù)幾次接通電流、斷開電流，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的基本性質(zhì)。2.利用電磁鐵搬運(yùn)大頭針。通過電流的接通和斷開，將大頭針搬運(yùn)到指定位置，在這個過程中深入體會能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。3.研究鐵釘電磁鐵是否有南北極。學(xué)生在探究解決這個問題的過程中會發(fā)現(xiàn)各組電磁鐵的南北極并不是都一樣，從而引出了研究電磁鐵南北極與什么因素有關(guān)的討論。第三部分研討，深入討論能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換過程。第四部分拓展，了解磁能如何轉(zhuǎn)換為電能，建立能量互相轉(zhuǎn)換的認(rèn)識。
學(xué)情分析 通過上節(jié)課的研究，學(xué)生已經(jīng)知道電可以轉(zhuǎn)化為磁，并且通過實驗發(fā)現(xiàn)通電線圈可以使指南針偏轉(zhuǎn)的角度最大。說到磁，學(xué)生就一定會想到磁鐵，會將磁鐵能吸引鐵質(zhì)物體和能指南北極的性質(zhì)，與通電線圈產(chǎn)生的磁進(jìn)行聯(lián)系、聯(lián)想甚至是比較。所以本課的研究內(nèi)容和環(huán)節(jié)的推進(jìn)，都是順著學(xué)生的認(rèn)知、興趣和探奇的需求逐步展開、層層深入的，但對于學(xué)生自己繞線圈制作鐵釘電磁鐵的項目，由于受到學(xué)生動手能力強(qiáng)弱的影響，可能花費(fèi)的時間會比較長。
教學(xué)目標(biāo) 科學(xué)知識目標(biāo) 1.知道電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的性質(zhì)。 2.知道改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。 3.知道電能和磁能可以互相轉(zhuǎn)換，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 科學(xué)探究目標(biāo) 1.能夠制作鐵釘電磁鐵，親歷用鐵釘電磁鐵搬運(yùn)大頭針的實驗。 2.能夠利用磁鐵“同極相斥、異極相吸”的原理，借助指南針研究電磁鐵的南北極。 科學(xué)態(tài)度目標(biāo) 在實驗中感悟認(rèn)真細(xì)致、合作探究的重要性。 科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo) 感受到電能和磁能的相互轉(zhuǎn)換，給人類生活帶來了許多便利。
重點 重點：制作電磁鐵，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的基本性質(zhì)；利用電磁鐵搬運(yùn)大頭針，體會能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。
難點 難點：探究鐵釘電磁鐵的南北極及其影響因素。
教學(xué)準(zhǔn)備 為學(xué)生準(zhǔn)備：每組多股絕緣細(xì)導(dǎo)線1.2米左右(兩端剝線)、大鐵釘、電池盒、2號電池、大頭針、指南針、學(xué)生活動手冊。 教師準(zhǔn)備：學(xué)生實驗材料、教學(xué)課件。
教學(xué)過程
教學(xué) 環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
新課 聚焦 1.提問：上一課，我們發(fā)現(xiàn)通電線圈能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象說明了什么？(預(yù)設(shè)：電能產(chǎn)生磁。) 2.揭題：(教學(xué)提示：出示磁懸浮列車、電磁起重機(jī)、耳機(jī)和電磁爐的圖片。)這些都是“電生磁”的應(yīng)用。什么樣的裝置可以將電能轉(zhuǎn)換為磁能呢？今天我們就來探討這個問題。(板書：電能和磁能) 回答問題 設(shè)計意圖：利用實物使學(xué)生理解磁具有能量，把隱性的概念顯性化，同時引出聚焦的問題——磁能如何由電能轉(zhuǎn)換而來？
科學(xué)探索與研討 探索一：制作鐵釘電磁鐵 1.提問：將通電線圈繞在鐵釘上，鐵釘會產(chǎn)生磁性嗎？說說你們的理由。(預(yù)設(shè)：會，因為通電線圈能夠產(chǎn)生磁性，線圈繞在鐵釘上，也會讓鐵釘具有磁性。) 2.演示：(教學(xué)提示：出示絕緣細(xì)導(dǎo)線、電池、大鐵釘、大頭針等實驗材料。)用有絕緣皮的導(dǎo)線在大鐵釘上沿一個方向纏繞50～100圈，導(dǎo)線兩頭留出10~15厘米做連接線。固定連接線與線圈，避免線圈松開。用砂紙把接線頭打磨光亮。 3.講解：像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫作電磁鐵。 4.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組實驗并完成實驗幫助卡。 5.研討匯報。 集體匯報幫助卡 主持人：請各小組代表依次匯報你們組的發(fā)現(xiàn)。 小組1：我們發(fā)現(xiàn)接通電流，電磁鐵產(chǎn)生磁性；斷開電流，電磁鐵磁性消失。主持人：其他小組對小組1的匯報內(nèi)容有疑問或補(bǔ)充嗎？ 小組2：我們有一個疑問。我們發(fā)現(xiàn)斷電后鐵釘仍然能吸起幾個大頭針，這是為什么？ 主持人：這個問題請老師為我們解答。 教師：小組2的同學(xué)非常細(xì)心！出現(xiàn)這個現(xiàn)象是因為鐵釘被磁化了，大家只要輕輕敲敲鐵釘，剩磁就沒有了。 主持人：謝謝老師的解答和大家的發(fā)言，匯報活動結(jié)束。 6.小結(jié)：電磁鐵通電時產(chǎn)生磁性，斷電時磁性消失。 探索二：用電磁鐵搬運(yùn)大頭針 提問：怎樣利用電磁鐵將大頭針搬運(yùn)至指定位置？(預(yù)設(shè)：接通電源，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸起大頭針，將其移至指定位置，再斷開電源，電磁鐵的磁性消失，大頭針落下。) 2．布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組活動，完成活動幫助卡。 3．交流：指導(dǎo)學(xué)生組內(nèi)討論。 組內(nèi)研討幫助卡 主持人：用電磁鐵搬運(yùn)大頭時，能量是怎樣轉(zhuǎn)移的？ 學(xué)生1：接通電源后，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸起一個大頭針，這個被吸起的大頭針具有了磁性，又去吸起其他大頭針，從而使磁能不斷地從電磁鐵轉(zhuǎn)移到大頭針上。 主持人：在這個過程中，能量形式是怎樣轉(zhuǎn)換的？ 學(xué)生2：電池的電能轉(zhuǎn)換成了電磁鐵的磁能。 主持人匯總大家的發(fā)言。 4．小結(jié)：電磁鐵通電后將電能轉(zhuǎn)換成磁能，吸起第一個大頭針，這個被吸起的大頭針又吸起其他大頭針，大頭針接連地被磁化，能量發(fā)生轉(zhuǎn)移。 通過對實驗的分析，深入理解能量的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移。 探索三：電磁鐵也能指南北嗎 1．過渡：磁鐵有南北極，那么電磁鐵也有南北極嗎？（預(yù)設(shè)：電磁鐵與磁鐵一樣，都有南北極。） 2．提問：如何驗證電磁鐵有南北極呢？（預(yù)設(shè)：用指南針來測驗。） 3．追問：如果指南針南極被釘尖吸引，是不是說明釘尖就是北極？（預(yù)設(shè)：不能說明，因為鐵釘本身就可以與指南針的南北極相吸引。）需要進(jìn)行什么操作才可以證明呢 (預(yù)設(shè)：將釘尖再靠近指南針的北極，如果指南針被排斥則可以證明。） 4．布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生分組實驗，完成實驗幫助卡。 5.交流：指導(dǎo)學(xué)生組內(nèi)討論。 組內(nèi)研討幫助卡 主持人：電磁鐵的南北極與哪些因素有關(guān)？有什么關(guān)系？ 學(xué)生1：電磁鐵的南北極與電流的方向有關(guān)，當(dāng)電流的方向改變時，它的磁極也會改變。 學(xué)生2：電磁鐵的南北極與線圈纏繞的方向有關(guān)，當(dāng)電磁鐵的線圈纏繞方向改變時，它的磁極也會改變。 主持人匯總大家的發(fā)言。 6.小結(jié)：電磁鐵有南北極，它的南北極跟電流方向和線圈纏繞方向有關(guān)。 分組實驗 交流研討 設(shè)計意圖：通過實驗探究，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建電磁鐵的概念，知道電磁鐵的結(jié)構(gòu)及作用，為后續(xù)研究電磁鐵做好鋪墊。 設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)主要探究電磁鐵的南北極與什么因素有關(guān)，借助實驗幫助卡，完成正確的實驗操作，得出正確的結(jié)論，這是培養(yǎng)學(xué)生思維縝密性的好方法。
拓展 1.過渡：通過合適的裝置可以將電能轉(zhuǎn)換成磁能，那么是否有這樣的裝置，可以將磁能轉(zhuǎn)換成電能呢？ 2.拓展：播放生活中利用發(fā)電機(jī)發(fā)電的視頻，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀看，了解磁能如何轉(zhuǎn)換成電能。 設(shè)計意圖：發(fā)電機(jī)是典型的將磁能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，通過觀看視頻，進(jìn)一步提升學(xué)生對生活中的現(xiàn)象和物品的關(guān)注度，提高科學(xué)素養(yǎng)。
課堂 小結(jié) 今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了電能和磁能，知道了電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的性質(zhì)。我們知道了改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。
板書
教學(xué) 反思 本課設(shè)置了大量動手活動，學(xué)生在活動中會發(fā)現(xiàn)接通電源后的電磁鐵能吸起大頭針，也能夠依據(jù)已有知識，分析通電線圈能夠使鐵芯具有磁性的原因。但是，學(xué)生在之后探究電磁鐵的磁極方向和線圈纏繞方向的關(guān)系時具有一定的困難。其原因在于學(xué)生較難區(qū)別兩種纏繞方式，同時還要利用指南針判斷南北極。兩個任務(wù)加在一起，對學(xué)生來說存在一定的難度，因此，教學(xué)時應(yīng)重點關(guān)注、引導(dǎo)。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www。21cnjy。com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）(共28張PPT)
4.4 電能和磁能
教科版 六年級上冊
上一課，我們發(fā)現(xiàn)通電線圈能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象說明了什么？
電能產(chǎn)生磁。
聚 焦
什么樣的裝置可以將電能轉(zhuǎn)換為磁能呢？
思考：通電線圈產(chǎn)生的磁，能像磁鐵那樣吸引鐵嗎？
探 索
1.在鐵釘上繞線圈，并通電測試。
(1)用有絕緣皮的導(dǎo)線在大鐵釘上沿一個方向纏繞50~100圈，導(dǎo)線兩頭留出10~15厘米做連接線。固定連接線與線圈，避免線圈松開。用砂紙把接線頭打磨光亮。
像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫電磁鐵。
釘尖
釘帽
(2)給線圈通上電流，觀察鐵釘能否吸起大頭針。
(3)斷開電流，觀察鐵釘是否仍能吸起大頭針。
(4)重復(fù)幾次，看看現(xiàn)象是否相同。
溫馨提示：制作電磁鐵時，導(dǎo)線不能長時間連接在電池上。
點擊播放實驗視頻
實驗記錄
電路狀況 實驗現(xiàn)象
未通電流時
不能吸氣大頭針
接通電流后
能吸起大頭針
斷開電流后
大頭針掉落
實驗結(jié)論：電磁鐵通電時產(chǎn)生磁性，斷電時磁性消失。
研討
1. 什么現(xiàn)象可以證明電能轉(zhuǎn)換成了磁能？
2. 什么現(xiàn)象告訴我們磁能轉(zhuǎn)移到了另外的物體上？
電能
磁能
磁能
電磁鐵搬運(yùn)大頭針的實驗
電池輸出電能，通過電磁鐵將電能轉(zhuǎn)換成磁能，吸引了大頭針。
2.在這個過程中,能量形式是怎樣轉(zhuǎn)換的？
1.用電磁鐵搬運(yùn)物體,能量是怎樣轉(zhuǎn)移的？
研 討
電磁鐵通電后產(chǎn)生了磁能，磁能吸引了第一個大頭針。同時磁能又轉(zhuǎn)移到了這個大頭針上，吸引了另一個大頭針。
點擊播放實驗視頻
3.電磁鐵也能指南北嗎
磁鐵有南北極，那么電磁鐵也有南北極嗎？
怎樣檢測電磁鐵有沒有南北極？
用指南針靠近電磁鐵試試。
想一想：釘尖如果被指南針南極吸引，是不是一定能證明這端是北極？
不能，因為鐵釘本身就可以與指南針北極相吸引。
將釘尖再靠近指南針北極試試，如果排斥就可以得到證實。
（1）實驗方法：
電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)？
①按照下圖中兩種線圈的繞法做兩個電磁鐵。注意拿釘子的方向不變，拿釘子的左右手不變，只是繞的方向相反。
（2）實驗提示：
②分別用指南針測出釘尖與釘帽的磁極。
③實驗時，電池正負(fù)極連接方向不改變。
點擊播放實驗視頻
實驗記錄
線圈纏繞方向 實驗現(xiàn)象


電磁鐵的釘尖與指南針的南極相斥，所以電磁鐵的釘尖是南極，釘帽是北極。
電磁鐵的釘尖與指南針的南極相吸，所以電磁鐵的釘尖是北極，釘帽是南極。
實驗記錄
實驗步驟 標(biāo)出電磁鐵的磁極
把制作的電磁鐵接在電池上
改變電池正負(fù)極接法（改變電流方向）
通過實驗：我們發(fā)現(xiàn)電磁鐵有南北極，電磁鐵南北極跟線圈纏繞方向、電池正負(fù)極接法（電流方向）有關(guān)。
1.用電磁鐵搬運(yùn)物體,能量是怎樣轉(zhuǎn)移的？
研 討
電磁鐵通電后產(chǎn)生了磁能，磁能吸引了第一個大頭針。同時磁能又轉(zhuǎn)移到了這個大頭針上，吸引了另一個大頭針。
電池輸出電能，通過電磁鐵將電能轉(zhuǎn)換成磁能，吸引了大頭針。
2.在這個過程中,能量形式是怎樣轉(zhuǎn)換的？
點擊播放實驗視頻
拓 展
今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了電能和磁能，知道了電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的性質(zhì)。我們知道了改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。
課堂小結(jié)
知識脈絡(luò)

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