《4.5电磁铁》教学设计、教案与同步练习

教科版小学科学《4.5电磁铁》教学设计【教材分析】本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用比照实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在比照实验中控制条件的问题。【学生分析】学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？学生具备设计比照实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。【教学目标】科学概念目标.电磁铁的磁性强弱是可以改变的。.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。.电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。科学探究目标.完整、深入地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。.能够识别变量设计比照实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。.能用实验数据论证自己的观点。科学态度目标L体验科学实验设计的严谨性。.体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。科学、技术、社会与环境目标了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。

我的发现我们的发现:表3.电磁铁的磁性强弱与电流大小关系的研究计划研究的问题我们的假设电流大，磁性强；电流小，磁性弱。改变的条件（变量）怎样改变这个条件1.2.3.实验要保持哪些条件不变表4.电磁铁磁性强弱与电流大小的关系记录表磁性强弱排序第1次第2次第3次取值1节电池2节电池3节电池我的发现我们的发现：【作业设计】课堂反应1.研究电磁铁的磁性强弱与线圈多少的关系时，需保持不变的条件是（）A,电池的节数多少、线圈的圈数多少等B.线圈的圈数多少、铁芯的体积大小等C.电流大小、铁芯的体积大小等D.线圈的圈数多少、电流大小等2.实验记录单分析。小林和同学一起做了一组科学探究实验，下面是他们小组的实验记录单。线圈匝数电磁铁吸起的大头针数量（枚）第1次第2次第3次平均数20匝567660匝12111312100匝18111916（1）这小组探究的问题是：（2）做这组实验要改变的条件是：（3）做这组实验不能改变的条件是：（4）请将记录单中有问题的数据“圈”出来。（5）实验中如果发现数据有问题，比拟科学的做法是（）oA.直接修改数据B.分析原因，重新实验获得新数据C.向同学抄数据D.根据自己的推理，编一个数据（6）根据这组同学记录的数据，我们可以得出的结论是：《4.5电磁铁》同步练习一、填空题1、电磁铁磁力大小与电池的和线圈的有关。2、我们在检验电磁铁的磁力与线圈圈数关系时，需要改变的条件是o二、判断题，正确的打错误的打X。1、保持其他条件不变，改变电磁铁的线圈匝数可以改变电磁铁的磁力大小。（）2、电磁起重机的磁力大跟线圈匝数多和电流强有关。（）3、用电池做电磁铁实验时，应防止电路长时间接通。（）4、电动机、、磁悬浮列车等都是电磁铁在生产、生活中的应用。（）5、只要增加线圈圈数，就能做成强磁力的电磁铁。（）三、选择题，将正确的序号填在括号内。1、下面的电磁铁通电后磁力最大的是（）B.A.B.c.广rd.、产工12才Vc^czzP\«cz>czr>j2、下表是小明探究“影响电磁铁磁力大小的因素”实验记录。第一次第二次第三次取值20圈1716151715圈12111010实验中，相同圈数的电磁铁磁力越来越小，最可能原因是（）A.电池型号不同B.电量逐渐消耗C.回形针有了磁性D.回形针大小不同3、研究电磁铁的磁性强弱与线圈多少的关系时，需保持不变的条件是（）A.电池的节数多少、线圈的圈数多少等B.线圈的圈数多少、铁芯的体积大小等C.电流大小、铁芯的体积大小等D.线圈的圈数多少、电流大小等4、为了完成线圈圈数与电磁铁磁力大小的关系实验，需要用到的材料是（）A.导线、电池、指南针B.铁芯、导线、电池、磁铁C.大头针、铁芯、导线、电池5、想改变电磁铁磁力大小，可以用的方法是（）A.调转电池正负极B.反方向缠绕线圈C.改变电池数量四、实验题科学小组用控制变量的方法探究“电磁铁磁力的大小与什么因素有关”的实验时,观察、记录得到如下实验数据，请分析数据并回答以下问题。次数线圈匝数电池个数铁钉吸起的回形针个数第1次20匝2节相同6个

第2次40匝2节10个第3次20匝4节10个（注：除了自变量外，其他条件都保持不变）.比拟第1、第2次实验，自变量是（）oA.电池个数B.线圈匝数C.铁钉.比拟第1、第3次实验，科学小组探究的实验问题是（）oA.铁钉对电磁铁磁力的影响.电池个数对电磁铁磁力的影响C.线圈匝数对电磁铁磁力的影响3.以下不能改变电磁铁磁力大小的是（）oA.改变线圈缠绕方向B.增加电池个数C.增加线圈缠绕匝数4.根据以上实验数据，实验结论正确的选项是（）oA.电磁铁磁力的大小与电池个数、线圈匝数有关B.电磁铁磁力的大小与电池个数、线圈匝数没有关系C.电磁铁吸起的回形针个数与电磁铁磁力的大小没有关系参考答案一、填空题1、个数匝数2、线圈匝数二、判断题1、X2、J3、J4、J5、X三、选择题1、D2、B3、C4、C5、C四、实验题BBBBAABBAA【教学重难点】重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。难点：会识别变量设计比照实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。【教学准备】为学生准备：大铁钉、导线、大头针，电池、电池盒、小空盒。教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。【教学过程】一、聚焦.出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。两只小空盒，一只空的，另一只装有假设干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。.请一位学生用电磁铁搬运大头针。.观看电磁起重机工作场景的视频。.提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。二、探索（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？.提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？.分组讨论。.讨论汇报。（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线图粗细、线圈形状、线的类型……）（二）设计实验，进行检验.老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？.制定研究计划，完成表格。研究假设电磁铁，磁性（磁能）研究改变的条件研究不变的条件怎么改变这个条件吸起大头针数（个）磁性强弱排序实验结论电磁铁，磁性（磁能）研究的内容电磁铁磁性强弱的实验研究.交流研究计划。交流重点:（1）我们的假设要完整具体,即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）比照实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？.实施研究计划，整理实验数据。（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。考前须知：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。（2）看清实验记录单，动手实验。（3）汇总到班级记录表。设计意图：这两个活动属于典型的比照实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。三、研讨数据，得出结论.各小组准备汇报发言。.汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？.再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。四、拓展影响电磁铁磁力大小的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。【板书设计】电磁铁电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。与铁芯粗细有关：【活动手册使用说明】活动手册的内容包括研究的内容、研究的假设、改变的条件、不改变的条件、吸起大头针的个数、磁性强弱的排序和实验结论。学生可以根据所在小组选择的研究内容进行填写。这样设计是为了让学生重点掌握比照实验的基本思路，经历一个完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。在记录时教师要特别强调学生记录真实的实验数据，鼓励学生用实验数据来证明自己的猜想。研究的内容电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关？研究假设磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱（根据自己的假设填写）改变的条件电磁铁的线圈匝数不改变的条件电流大小，铁芯粗细、大小，线圈的粗细、长度等

条件如何改变根据实验实际情况填写吸起大头针个数根据实验实际情况填写强弱排序根据实验实际情况填写实验的结论磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱研究的内容电磁铁的磁性强弱是否与电流大小有关？研究假设电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱（根据自己的假设填写）改变的条件电池大小（或电池节数）不改变的条件铁芯的粗细、大小，线圈的圈数、粗细、长度等条件如何改变根据实验实际情况填写吸起大头针个数根据实验实际情况填写强弱排序根据实验实际情况填写实验的结论电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱《4・5电磁铁》教案【教材分析】《电磁铁》是教科版新教材六年级上册第四单元《能量》中的第5课。在前一课学生已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。并且局部学生在用电磁铁搬运大头针的过程中，也能发现搬运的数量与电磁铁的磁性强弱有关,本课在学生这些知识经验基础上，聚焦“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的问题，推测影响电磁铁磁性强弱的因素，接着作出自己的假设，通过提问、假设、设计、验证和分析等一系列过程，经历完整的探究活动，培养学生缜密的科学思维。本课有两个活动：第一，作出假设。调用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素，并作出假设；第二，设计实验，检验假设。经历检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关的探究过程，重点思考如何在比照实验中控制变量。【学情分析】学生原有经验中对电磁铁的磁性强弱与什么因素有关已经有一定的认识，比方他们认为跟电池电压大小、电力大小、电量、线圈长短、粗细、线圈匝数、铁钉大小等有关，但是他们在科学语言的表述上并不规范或者有重复，教师可以在学生暴露的前概念基础上组织讨论,并转化和归纳建构。六年级的学生已经具有一定的科学探究能力，因此教师可以在学生设计和实施实验时适当放手让学生自己去探究，并且用自己探究的数据来支持自己观点的证据。【教学目标】科学概念目标.电磁铁的磁性强弱是可以改变的。.电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关：匝数少磁性弱，匝数多磁性强。.电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流小磁性弱，电流大磁性强。科学探究目标.能识别变量设计比照实验，会控制变量，探究线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。.经历完整的探究过程，并能够用探究过程中的数据作为证据支持自己的观点，培养证据意识。科学态度目标.能够根据自己的初步推断提出自己的假设。.能够以严谨的科学态度做检验假设的实验。.在探究过程中，体会交流与讨论的必要性。科学、技术、社会与环境目标L了解电磁铁在生活中的广泛应用。【教学重难点】重点：探索电流大小、线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。难点：设计、开展比照实验探索电流大小、线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。【教学准备】.分组器材：三节干电池、电池盒三个、三根长1.3米的单股导线、三枚退火的8cm铁钉、1盒大头针、塑料盘等。.教师演示：课件。【教学过程】一、问题聚焦（预设5分钟）.游戏导入：比一比，谁能最快制作一个能吸引大头针的电磁铁，说一说，吸引大头针的枚数，不难发现不同的电磁铁，吸起大头针的数量不一样多，是什么因素引起的呢，引出探究的问题,电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？预设学生回答：①电池数量；②绕线多少；③铁芯粗细；④铁芯长短；⑤铁芯形状（条形或马蹄形）；⑥线圈粗细；⑦线圈长短；⑧线圈形状；⑨线的类型（漆包线或胶皮线）等。全班交流假设，汇总所有的假设，整理假设，从线圈、铁芯、电流这三个方面进行归纳，并分别提出自己的假设。［设计意图］从真实的活动中，产生疑问，在学生疑惑的地方聚焦问题，大局部学生会猜测可能原因，但是大局部学生的猜想是零星的，有些猜想可能是重叠的，在学生混乱的地方引导，形成系统的分析思维。二、探究研讨（预设30分钟）.作出假设谈话：从线圈方面看，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，有什么关系，理由是什么。从铁芯方面看，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，有什么关系，理由是什么。从电流方面看，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，有什么关系，理由是什么。副板书：匝数大小长短线圈4电池4铁芯YJ粗细「数量J粗细［设计意图］以学生的认知为学习起点，在学生模糊的地方介入，从根据已有经验猜想到作科学的假设，培养学生的推理的能力和逻辑思维。.合作探究（1）确定研究主题同学们提出了很多假设，我们先重点研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系。这些只是我们的假设，为了验证我们的假设，我们动手来收集证据。我们收集什么证据呢？也就是说用什么来判断电磁铁的磁性强弱？预设学生回答：电磁铁吸引的大头针数量，能吸引小铁球的最短距离，两个电磁铁同极排斥的距离，排斥小磁针后偏转的角度。［设计意图］电磁铁能吸铁孩子们已经很熟悉，但是一局部孩子还不能把它作为证据，支持自己的假设，用什么来判断电磁铁的磁性强弱？这个问题一方面培养孩子将实验数据转化为证据的能力，另一方面问题以孩子的认知为基础，又具有一定的开放性，培养孩子的发散性思维。（2）制定研究计划大家来看，现在我们研究的问题已经明确了，而且已经对这个问题作出了假设。那么，我们怎样来设计这个比照实验，收集支持假设的证据呢？学生讨论，分组制定研究计划，完成表1和表3。全班交流研究计划：你觉得在这个实验中要改变的条件是什么？（线圈的匝数、电流大小）如何改变线圈的匝数（电流大小）？绕多少匝合适？实验做几次？为什么？每次应该相差多少匝呢？（一般要相差20匝及以上，效果才比拟明显）讨论：刚才我们讨论了实验中需要改变的条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？如何控制这些条件不变呢？小组修改完善研究计划（3）实验探究播放微课：探索电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小关系的实验指导各小组根据实验计划进行实验探究，并在表2和表4中记录实验结果。.交流研讨展示：先将各别组记录得比拟完整的实验记录单都