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第4 課時 電能和磁能
一、知識解讀
1. 由線圈和鐵芯組成的裝置叫作電磁鐵，電磁鐵具有接通電流產生磁性，斷開電流磁性消失的基本性質。
2. 生活中的大部分磁能都可以由電能轉換而來。
3. 用電磁鐵搬運物體時，電能轉換成了磁能。
4. 在利用電磁鐵搬運大頭針的過程中，磁能會產生、轉換、轉移和消失。
5. 我們制作鐵釘電磁鐵所用的導線較短，連接在電池上有點像短路連接，耗電大，電池容易發熱，所以不能把它長時間連接在電池上。
6. 電磁鐵與磁鐵的相同點：都有磁性，都有南、北極。
7. 電磁鐵與磁鐵的不同點：
（1）磁鐵是具有磁性的石頭，電磁鐵是由線圈和鐵芯組成的。
（2）磁鐵的磁性自然存在，電磁鐵只有通電時才有磁性。
（3）磁鐵的南、北極不會改變，而電磁鐵的南、北極可以改變。
8. 在“制作鐵釘電磁鐵”的實驗中，如果鐵釘的釘帽能吸引指南針的南極，可以判斷釘帽是北極，釘尖是南極。
9. 釘尖和釘帽指南北的方向，與電流的方向有關。在不改變接線方式的情況下，按不同的方向繞線圈，得到的方向結果不同。
二、實驗重現
實驗：做一個電磁鐵并搬運大頭針
1. 實驗目的：了解電磁鐵的結構，能組裝一個電磁鐵，并用它搬運大頭針。
2. 實驗器材： 有絕緣皮的導線1.2 米左右（兩端剝線）、大鐵釘、電池盒、電池、大頭針、指南針等。
3. 實驗步驟：
（1） 用有絕緣皮的導線在大鐵釘上纏繞50~100 圈，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。
（2） 給線圈通上電流，測試鐵釘能否吸起大頭針。斷開電流呢 這樣重復幾次，看看現象是否相同。
（3）利用電流的通斷來控制磁性的有無，用電磁鐵將大頭針搬運到指定位置。
（4）分別用釘尖和釘帽靠近指南針，測試電磁鐵的釘尖和釘帽各是什么極。
（5） 改變電池的正負極接法、改變線圈的纏繞方向，研究釘尖和釘帽的磁極是否發生改變。
4. 實驗現象：
（1） 接通電流，鐵釘能吸起大頭針，斷開電流，鐵釘不能吸起大頭針。
（2） 接通電流，鐵釘吸起大頭針，將大頭針搬運至指定位置后，斷開電流，大頭針落下。
（3） 電磁鐵的一端與指南針的南極相互吸引，用另一端靠近指南針的南極時，發現相互排斥。改變電池的正負極接法或者改變電磁鐵線圈的纏繞方向，重復前面的操作，發現現象相反。
5. 實驗結論：
（1）電磁鐵磁性的有無可以通過電流的通斷來控制。
（2）電磁鐵有南、北極。
（3）改變電流方向或者改變電磁鐵線圈的纏繞方向，電磁鐵的南、北極會改變。
指點迷津
問題1：實驗中電磁鐵的線圈匝數為什么在50~100 圈比較適宜 實驗中多次重復操作有什么好處
如果電磁鐵的線圈匝數太少，則磁力太小，若匝數太多，則磁力雖強但需要的導線很長，不利于我們操作。
多次重復操作，看看現象是否相同，目的是避免實驗的偶然性，使實驗結果更真實可靠。
問題2：在實驗中，大頭針一個接一個地連接著被吸引，你能解釋這種現象嗎 其中的能量形式是怎樣轉換的
第一個被磁化的大頭針吸起了另外的大頭針，能量發生了轉移。在這個過程中， 電能先轉換成磁能，磁能轉移到第一個大頭針上后，接著又轉移到第二個大頭針上， 依次類推……
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一、知識解讀
1. 由 和 組成的裝置叫作 ，電磁鐵具有 ， 的基本性質。
2. 生活中的大部分 都可以由 轉換而來。
3. 用電磁鐵搬運物體時， 轉換成了 。
4. 在利用電磁鐵搬運大頭針的過程中，磁能會 、 、 和 。
5. 我們制作鐵釘電磁鐵所用的導線較短，連接在電池上有點像 ， ，電池容易發熱，所以 把它長時間連接在電池上。
6. 電磁鐵與磁鐵的相同點： ， 。
7. 電磁鐵與磁鐵的不同點：
（1）磁鐵是具有 的石頭，電磁鐵是由 和 組成的。
（2）磁鐵的磁性自然存在，電磁鐵只有 時才有磁性。
（3）磁鐵的南、北極不會改變，而電磁鐵的南、北極可以改變。
8. 在“制作鐵釘電磁鐵”的實驗中，如果鐵釘的釘帽能吸引指南針的南極，可以判斷釘帽是 ，釘尖是 。
9. 釘尖和釘帽指 的方向，與 有關。在不改變接線方式的情況下，按 的方向繞線圈，得到的方向結果 。
二、實驗重現
實驗：做一個電磁鐵并搬運大頭針
1. 實驗 ：了解電磁鐵的結構，能組裝一個電磁鐵，并用它搬運大頭針。
2. 實驗 ： 有絕緣皮的導線1.2 米左右（兩端剝線）、大鐵釘、電池盒、電池、大頭針、指南針等。
3. 實驗 ：
（1） 用有絕緣皮的導線在大鐵釘上纏繞50~100 圈，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。
（2） 給線圈通上電流，測試鐵釘能否吸起大頭針。斷開電流呢 這樣重復幾次，看看現象是否相同。
（3）利用電流的通斷來控制磁性的有無，用電磁鐵將大頭針搬運到指定位置。
（4）分別用釘尖和釘帽靠近指南針，測試電磁鐵的釘尖和釘帽各是什么極。
（5） 改變電池的正負極接法、改變線圈的纏繞方向，研究釘尖和釘帽的磁極是否發生改變。
4. 實驗 ：
（1） 接通電流，鐵釘能吸起大頭針，斷開電流，鐵釘不能吸起大頭針。
（2） 接通電流，鐵釘吸起大頭針，將大頭針搬運至指定位置后，斷開電流，大頭針落下。
（3） 電磁鐵的一端與指南針的南極相互吸引，用另一端靠近指南針的南極時，發現相互排斥。改變電池的正負極接法或者改變電磁鐵線圈的纏繞方向，重復前面的操作，發現現象相反。
5. 實驗 ：
（1）電磁鐵磁性的有無可以通過電流的通斷來控制。
（2）電磁鐵有南、北極。
（3）改變電流方向或者改變電磁鐵線圈的纏繞方向，電磁鐵的南、北極會改變。
指點迷津
問題1：實驗中電磁鐵的線圈匝數為什么在50~100 圈比較適宜 實驗中多次重復操作有什么好處
問題2：在實驗中，大頭針一個接一個地連接著被吸引，你能解釋這種現象嗎 其中的能量形式是怎樣轉換的
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