《同步备课：电磁铁》参考教案

.4电磁铁（教案）-2022-2023学年六年级科学下册同步备课（苏教版）核心素养目标※学会制作电磁铁，能说明电磁铁与磁铁的异同。※通过探究实验，能发现电磁铁磁力大小与电池数量、线圈匝数有关。※通过观察、分析，能举例说明电磁铁在生产生活中的应用。※认识电磁铁的特点。重点※探究影响电磁铁磁力大小的因素。难点教学准备教师材料：教学课件。学生分组材料：铁钉、长导线、电池、电池盒、若干连接导线；回形针、条形磁铁等。教学内容电磁铁是利用电流产生磁性的装置。本课引导学生制作电磁铁，认识电磁铁的特点，探究影响电磁铁磁力大小的因素，了解电磁铁的实际应用价值。本课教学内容包括三个活动。活动一，学会制作电磁铁，比较电磁铁与磁铁的相同与不同之处。在这个过程中认识电磁铁的特点：通电后有磁性，断电后磁性消失；电磁铁磁力有大小，磁极可以改变。活动二，做探究电磁铁磁力大小与什么因素有关的实验，掌握探究实验的基本方法、程序和要求，知道如何改变电磁铁磁力的大小。活动三，通过阅读资料，了解电磁铁在生产生活中的应用。教学过程活动一制作电磁铁1.电磁铁。电能可以转换为磁能，利用电流产生磁性（磁效应使铁芯磁化）的装置叫作电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形，使铁芯更容易磁化。电磁铁是最常用的电子装置之一，日常生活中小到电铃、大到吊车都会用到它。2.制作一个电磁铁。制作材料：回形针、铁钉、电池、电池座、导线。制作方法：(1)把导线按同一个方向缠绕在铁钉上。(2)将导线的两端连接到电池上。(3)接通电路后，把铁钉移到一堆回形针上方。(4)比比谁的电磁铁吸的回形针多。3.观察能吸起较多回形针的电磁铁有什么特点。能吸起较多的回形针，说明电磁铁的磁力比较大。电磁铁是由导线（长短、圈数）、铁钉（粗细）、电池（节数）构成的，而每个小组使用的电池、铁钉和导线都是一样的，所以电磁铁的磁力大小可能与线圈的圈数（匝数）有关。通过观察，可以初步判断：铁钉上导线缠绕的圈数（匝数）越多，电磁铁的磁力越大，吸起的回形针越多。活动二比较电磁铁与磁铁有什么相同与不同之处1.探究电磁铁是否有南北极。实验材料：电磁铁、带支架的小磁针。实验步骤：将各小组制作好的电磁铁的一端分别靠近小磁针的北极（或南极），观察实验现象。实验现象：有的小组制作的电磁铁靠近小磁针的北极（或南极）会相互吸引，有的会相互排斥。实验结论：电磁铁有南北极（S极和N极）。2.探究对换电池的正负极能否改变电磁铁的磁极方向。实验材料：铁钉、导线、电池、电池座、带支架的小磁针。实验步骤：(1)将电池放入电池座中。(2)把导线缠绕在铁钉上，钉帽一端与电池正极相连，钉尖一端与电池负极相连。(3)用钉尖一端靠近小磁针的北极，观察发生的现象。(4)将电池的正负极连接点对换，再用钉尖靠近小磁针的北极，观察实验现象。实验现象：前后两次电磁铁对小磁针产生了不同的磁力作用。如果开始时是相互吸引，改变电极连接点后就变为相互排斥；如果开始时是相互排斥，后来就变为相互吸引。实验结论：对换电池的正负极，会改变电磁铁的磁极方向。3.探究改变导线的缠绕方向能否改变电磁铁的磁极方向。实验材料：铁钉、导线、电池、电池座、带支架的小磁针。实验步骤：(1)将电池放入电池座中。(2)将铁钉钉帽朝上，从左向右缠绕，然后将钉帽和钉尖分别与电池两极相连。(3)用钉尖一端靠近小磁针的北极，观察实验现象。(4)改变铁钉上导线的缠绕方向（从右向左），再用钉尖靠近小磁针的北极，观察实验现象。实验现象：前后两次电磁铁对小磁针产生了不同的磁力作用。如果开始时是相互吸引，改变导线缠绕方向后就变为相互排斥；如果开始时是相互排斥，后来就变为相互吸引。实验结论：改变导线的缠绕方向，会改变电磁铁的磁极方向。4.电磁铁和磁铁的异同。磁铁磁铁的磁力大小和磁极磁铁磁铁的磁力大小和磁极不可以改变相同之处都有磁性和磁极，都可用来指示方向。相同之处都有磁性和磁极，都可用来指示方向。电磁铁电磁铁的磁力大小和磁极可以控制和改变活动三探究影响电磁铁磁力大小的因素1.探究电磁铁磁力大小与铁芯粗细的关系。实验猜想：电磁铁磁力大小可能与铁芯粗细有关。实验方法：控制变量法。不变因素：电池节数、导线粗细、铁钉长短、线圈匝数……改变的因素：铁芯的粗细。实验材料：两根粗细不同的铁钉（差距尽量大些）、回形针、导线、电池、电池座。实验步骤：(1)把电池安装在电池座中，再将导线在粗铁钉上面绕50圈。将两个导线头分别与电池座两端相连，制成个电磁铁。(2)用制作好的电磁铁去吸引回形针，数一数电磁铁可以吸起多少个回形针。(3)把粗铁钉换成细铁钉，进行同样的操作，数一数电磁铁可以吸起多少个回形针。(4)填写实验记录，整理实验材料。实验记录：粗铁钉制成的电磁铁细铁钉制成的电磁铁第一次吸起回形针的个数96第二次吸起回形针的个数87第三次吸起回形针的个数75平均值86实验分析：铁钉相当于电磁铁的铁芯。两次实验除了铁钉的粗细不同之外，其他因素全部保持不变，而吸起回形针的数量发生了变化，这说明铁钉（铁芯）的粗细会影响电磁铁磁力的大小。实验结论：电磁铁铁芯的粗细会影响电磁铁磁力的大小，铁钉粗，磁力大；铁钉细，磁力小。2.探究电磁铁磁力大小与电池节数的关系。实验猜想：电磁铁磁力大小可能与电池节数有关。实验方法：控制变量法。不变因素：导线粗细、铁钉长短和粗细、线圈匝数……改变的因素：电池的节数。实验材料：铁钉、导线、回形针、电池三节、电池座三个。实验步骤：(1)在电池座中放入一节电池，将导线在铁钉上面绕50圈，再把两个导线头和电池座两端相连。(2)用制作好的电磁铁去吸引回形针，数一数可以吸起多少个回形针。(3)断开电路，在电路中增加一个电池座和一节电池，重新接好电路，再用电磁铁吸引回形针，数一数可以吸起多少个回形针。(4)将电源换为三节电池再次进行实验，统计可以吸起回形针的数量。(5)填写实验记录，整理实验材料。实验记录：接入电路中的电池节数一节电池二节电池三节电池第一次吸起回形针的个数61013第二次吸起回形针的个数5912第三次吸起回形针的个数71114平均值61013实验结论：电磁铁的磁力大小与电池节数有关，电池节数越多，电磁铁磁力越大。3.探究电磁铁磁力大小与导线粗细的关系。实验猜想：电磁铁磁力大小与导线粗细无关。实验方法：控制变量法。不变因素：电池的节数、铁钉长短和粗细、线圈匝数……改变的因素：导线的粗细。实验材料：铁钉、粗细不同的导线两根、电池、电池座、回形针。实验步骤：(1)在电池座中放入一节电池，将细导线在铁钉上面绕50圈，再把两个导线头和电池座两端相连。(2)用制作好的电磁铁去吸引回形针，数一数可以吸起多少个回形针。(3)断开电路，取下铁钉上的导线，换用粗导线在铁钉上面绕50圈。(4)用新制作好的电磁铁去吸引回形针，统计可以吸起回形针的数量。(5)填写实验记录，整理实验材料。实验记录：粗导线制成的电磁铁细导线制成的电磁铁第一次吸起回形针的个数106第二次吸起回形针的个数87第三次吸起回形针的个数95平均值96实验结论：电磁铁的磁力大小与导线粗细有关。4.探究电磁铁磁力大小与线圈匝数的关系。实验猜想：电磁铁磁力大小可能与线圈匝数有关。实验方法：控制变量法。不变因素：电池的节数、导线的粗细、铁钉长短和粗细……改变的因素：线圈的匝数。实验材料：铁钉、导线、电池、电池座、回形针。实验步骤：(1)在电池座中放入一节电池，将导线在铁钉上面绕10圈，再把两个导线头和电池座两端相连。(2)用制作好的电磁铁去吸引回形针，数一数可以吸起多少个回形针。(3)断开电路，将导线在铁钉上面绕20圈。(4)用新制作好的电磁铁去吸引回形针，统计可以吸起回形针的数量。(5)断开电路，将导线在铁钉上面绕30圈，统计可以吸起回形针的数量。(6)填写实验记录，整理实验材料。实验记录：线圈匝数102030第一次吸起回形针的个数41019第二次吸起回形针的个数5920第三次吸起回形针的个数31121平均值41020实验结论：电磁铁磁力大小与线圈匝数有关，线圈匝数越多，电磁铁的磁力越大。5.实验发现。电磁铁吸起回形针的数量越多，说明磁力越强（大）。当电池数量相同时，电磁铁线圈匝数越多，磁力越强（大）。电磁铁的磁力大小是可以改变的。设计意图：进一步了解电磁铁的特点，它的磁力大小与哪些因素有关，以及如何改变，同时也是探究实验的深入学习。活动四电磁铁在生产生活中的应用1.电磁起重机。电磁铁在生产生活中的应用非常普遍，电磁起重机就是一个例子。把电磁铁安装在吊车上，通电后电磁铁产生磁力，就能把各种铁制品牢牢吸住，并吊运到指定地点；断电后磁力消失，就能把被吸物体放下来。电磁起重机使用十分方便。几十吨重的铁片、铁钉等各种铁料，不装箱不打包，就能直接被收集和搬运。大型电磁起重机一次甚至可以吊起近百吨重物。2.哪些家用电器用到了电磁铁？因为电动机的原理就是利用电磁铁与永久磁铁的相互作用，所以只要有电动机的家用电器都会用到电磁铁，比如洗衣机、抽油烟机、水泵、电动牙刷等。此外，音响、智能电饭煲中也会用到电磁铁。生产生活中用到电磁铁的物品还有电铃、磁浮列车、电磁选矿机等。设计意图：电磁铁在生产生活中有着广泛的应用，体验从电能转换为磁能的技术与开发给人们的生活带来了便利。课堂总结本课通过