資源簡介

(共42張PPT)
第四單元 能量
4.4 電能和磁能
核心素養(yǎng)目標
科學觀念：通過自制電磁鐵和搬運大頭針活動，了解電磁鐵的結構，知道電能和磁能都是能量的形式，電能可以轉化成磁能
科學思維：通過比較、分析電磁鐵接通和斷開電流的不同現(xiàn)象推理論證電磁鐵具有“接通電流產生磁性、斷開電流磁性消失”的性質。通過與磁鐵類比體驗電磁鐵有南北極并且南北極可以改變的現(xiàn)象，歸納得出影響磁鐵南北極的因素。
探究實踐：通過搬運大頭針到指定位置的活動體驗，比較分析得出電磁鐵通電時具有磁性的結論。通過運用指南針檢測電磁鐵南北極活動，分析論證影響電磁鐵南北極的因素。
態(tài)度責任：在體驗電磁鐵性質的有關活動中，培養(yǎng)對電磁鐵的持續(xù)研究興趣；感受電能可以轉換為磁能的奇妙，愿意交流、樂于嘗試，能基于證據(jù)反思和調整探究
奧斯特發(fā)現(xiàn)了什么
奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁之間有聯(lián)系
科學聚焦
上一課，我們發(fā)現(xiàn)通電線圈能使小磁針發(fā)生偏轉，這個現(xiàn)象說明了什么？
電能產生磁。
科學聚焦
用什么方法使指南針偏轉增大
用通電線圈方法使指南針偏轉增大。
科學聚焦
我們身邊的能量——磁能
磁鐵也具有“能量”，從磁懸，浮列車、電磁起重機，到耳機、電磁爐,到處都有磁能的影子。其實，通過適當?shù)难b置，生活中的大部分磁能都可以由電能轉換而來。
科學聚焦
我們身邊的能量——磁能
電磁起重機
電磁爐
耳機
什么樣的裝置可以將電能轉換為磁能呢？
科學聚焦
電磁感應
科學聚焦
思考：通電線圈產生的磁，能像磁鐵那樣吸引鐵嗎？
科學探索
1.在鐵釘上繞線圈，并通電測試。
(1)用有絕緣皮的導線在大鐵釘上沿一個方向纏繞50~100圈，導線兩頭留出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。
科學探索
像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫電磁鐵。
釘尖
釘帽
科學探索
(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)重復幾次，看看現(xiàn)象是否相同。
溫馨提示：制作電磁鐵時，導線不能長時間連接在電池上。
科學探索
科學探索
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
實驗結論：電磁鐵通電時產生磁性，斷電時磁性消失。
科學探索
2.用電磁鐵將大頭針搬運至指定位置。
實驗前思考：電磁鐵是怎樣搬運大頭針的？怎樣控制大頭針能讓它掉落在制定位置？
科學探索
科學探索
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？
科學探索
用指南針靠近電磁鐵試試。
科學探索
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。
科學探索
電磁鐵南北極與哪些因素有關？
電磁鐵的南北極與電池的接法有關吧？
與線圈纏繞的方向有沒有關系呢？
科學探索
（1）實驗方法：
電磁鐵南北極與哪些因素有關？
科學探索
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，電池正負極連接方向不改變。
點擊播放實驗視頻
科學探索
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。
科學探索
實驗記錄
實驗步驟 標出電磁鐵的磁極
把制作的電磁鐵接在電池上
改變電池正負極接法（改變電流方向）
科學探索
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、電池正負極接法（電流方向）有關。
科學探索
用電磁鐵搬運大頭針時，電能轉換成了磁能，磁能從鐵芯轉移到大頭釘上。
1.用電磁鐵搬運物體，能量是怎樣轉移的？
科學研討
2.在這個過程中，能量形式是怎樣轉換的
在這個過程中，電池通過電能的輸出，利用電磁鐵裝置，把電能轉換成了磁能。
科學研討
了解磁能如何轉換為電能。
電能可以轉換為磁能，磁能也可以轉換為電能，典型應用就是發(fā)電機。設計制造發(fā)電機的理論基礎是 1820 年奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,發(fā)現(xiàn)了電流可以產生磁場。1831年,英國物理學家法拉第經過10年的反復實驗和研究,發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,并總結出電磁感應定律。這兩個偉大的發(fā)現(xiàn),不僅揭示了電和磁的統(tǒng)一，還證明了它們之間可以相互轉換。
科學拓展
電磁起重機
科學拓展
發(fā)電機原理
科學拓展
課堂總結
課堂練習
一、填空題。
1.磁鐵具有“能量”，從磁懸浮列車、電磁起重機，到耳機、電磁爐，到處都有磁能的影子。生活中的大部分磁能都可以由 轉換而來。
2.如圖，像這樣由 和 兩部分組成的
的裝置叫作電磁鐵。
電能
線圈
鐵芯
課堂練習
3.用鐵釘制作的電磁鐵，釘尖和釘帽指南北的方向，與 的方向和線圈 方向有關。
電流
纏繞
二、判斷題。
1.電磁鐵的磁極和磁鐵一樣，是固定不變的。
2.未通電的電磁鐵靠近指南針，也可能使指南針發(fā)生偏轉。
3.在制作電磁鐵時，盡量用不帶絕緣皮的導線。
4.制作鐵釘電磁鐵時所用的導線較短，連接在電池上有點像短路連接，耗電大，電池容易發(fā)熱。
5.電磁起重機利用電磁鐵搬運物體時，將電能轉化為磁能。
課堂練習
二、判斷題。
1.電磁鐵的磁極和磁鐵一樣，是固定不變的。
2.未通電的電磁鐵靠近指南針，也可能使指南針發(fā)生偏轉。
×
√
×
√
√
課堂練習
三、選擇題。
1.電磁鐵和磁鐵有許多共同特征，下列不屬于共同特征的是
（ ）。
A.同極相斥、異極相吸 B.都有南北極 C.磁極都可以改變
C
課堂練習
2.下列是制作電磁鐵的具體過程，排序正確的是（ ）。
①在導線兩頭留出10~15厘米做連接線
②用有絕緣皮的導線在鐵釘上纏繞50~100圈
③固定連接線與線圈，避免線圈松開
④確定開關斷開后將電池裝入電池盒，將電磁鐵兩端的引線與電池盒連接
⑤將電源開關閉合，用釘帽一端靠近大頭針，觀察實驗現(xiàn)象
A.②③①④⑤
B.②①③⑤④
C.②①③④⑤
C
課堂練習
3.要改變右圖中電磁鐵的南北極，最簡單的方法是
A.改變電池的連接方式
B.改變線圈纏繞的方向
C.改變電池的數(shù)量
C
課堂練習
四、如圖是狀狀用自制的電磁鐵做實驗的情景，請根據(jù)所學回答問題
1.在利用鐵釘自制電磁鐵時，狀狀用砂紙把導線頭打磨光亮，這樣做是為了使導線能更好地 。
導電
課堂練習
2.下圖是狀狀利用自制電磁鐵的釘尖和釘帽靠近指南針的場景，可以發(fā)現(xiàn)：釘尖是 ，釘帽是 。（均填“S極”或“N極”）
S極
N極
課堂練習
3.接下來的實驗中，狀狀不改變電池接線方式，改變了
線圈的纏繞方向，此時釘尖將（ )
A.吸引S極
B.吸引N極
C.排斤S極
A
課堂練習
4.實驗過程中，狀狀發(fā)現(xiàn)電磁鐵斷電后還能吸引少量的大頭針，他認為該現(xiàn)象表明電磁鐵斷電后也具有磁性。你認為他的想法對嗎？請說明理由。
不對，電磁鐵斷電后還能吸引大頭針，可能是因為鐵芯被磁化了。
課堂練習
5.實驗結束后，狀狀進行了如下實驗反思：導線要向 （填“同一”或“不同”）方向纏繞。
同一

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