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1、电磁铁教学设计【教材简析】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
2、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1 .电磁铁的磁性强弱是可以改变的。2 .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。3 .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1 .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。2 .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
3、。3 .能用实验数据论证自己的观点。科学态度目标1 .体验科学实验设计的严谨性。2 .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。匝数较多吸引匝数多吸引大头针较多大头针多匝数少吸引 大头针少.电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，其他条件相同时，电池节数越 少，电流越小,电磁铁的磁性越弱;电池节数越多,电流越大,电磁 铁的磁性越强。2 .实验中，我们根据吸引大头针的个数来判断电磁铁的磁性强弱。第6课神奇的小电动机.电动机是利用电能产生动力的机器。它的基本原理是用电产生磁, 利用磁的相互作用推动转子转动。1 .小电动机的构造(1)小电动机主要包括外壳、转子、后盖三局部。(2)外壳内有
4、一对永久磁铁，转子上有铁芯、线圈、换向器，后盖 上有电刷。(3)换向器的作用是接通电流并改变电流的方向。(4)转子上有线圈绕在铁芯上，相当于电磁铁。2 .探究小电动机是如何转动的(1 )把转子的电流换向器放在导线架上,另一端的轴放在铁丝架上, 要使转子能够灵活转动而不被卡住。(2)通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子,转子会转动。(3)改变转子转动速度的方法包括改变磁铁距线圈的远、改变磁铁 数量、改变电池数量。(4)改变转子转动方向的方法包括改变磁铁的磁极性质、改变电池 正负极的接法。第7课 能量从哪里来1 .太阳是自然界最大的能量来源。2 .能量的形式是多种多样的，这些能量之间可
5、以相互转换,可以储存 在一些物质中。也能是由其他形式的能量转换来的。3 .太阳能通过绿色植物的光合作用进入生态系统,转化了的能量通过 复杂的食物关系在食物链和食物网中逐级传递。说明太阳能是所有生 命活动的能量来源。太阳的能量可以通.用电动机来发电观察电动机产生的电流使电动机转动的更快(1)将小电动机连接到电路里，转动小电动机，小灯泡没有发光， 可能是因为“电动机”产生的电流太小,我们可以借助“电流检测器” 进一步观察。(2)用线绕在小电动机的轴上，拉动线可以使小电动机转得更快些, 进而产生更大的电流。(3)当小电动机被用来发电时，它就是发电机了,创造了发电机后,人们就能够把其他不同形式的能量大
6、规模地转换成电能了。4 .太阳能无人驾驶飞机的能量转换太能能太能能由能电动螺旋桨太阳能科学、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。【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1 .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。2 .请一位学生用
7、电磁铁搬运大头针。3 .观看电磁起重机工作场景的视频。4 .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？1 .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？2 .分组讨论。3 .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）（-）设计实验，进行检验1 .老师给每个小组
8、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？2 .制定研究计划，完成表格。研究的内容电磁铁磁性强弱的实验研究研究假设电磁铁，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）3.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？4 .实施研究计划
9、，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1 .各小组准备汇报发言。2 .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
10、能 说明问题？3 .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
11、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】研究的内容电磁铁磁性强弱与的关系研究假设改变的条件不变的条件条件如何改变吸起大头针个数磁性强弱排序实险结论电磁铁我的课堂活动记录日期: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
12、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、
13、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 流小磁性弱第四单元能量第1课各种形式的能量.世间万物都是运动的，能量是对物体运动的一种描述。1 .能量的形式各不相同，声、光、电、热、磁都是能量的表现形式, 不同形式的能量之间是可以相互转换的。2 .像我们组装过的电路一样，电池提供的电能经过小灯泡，转换成了 光能和热能。在这个过程中，电能的总量与光能和热能的总量是相等 的。3 .能量只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其 他物体,而能量的总量保持不变。4 .车的行驶需要
14、能量，汽油为大多数汽车提供了能量。电动车会消耗 电能,太阳能车会消耗太阳能。5 .寻找身边的能量形式7.机械能可以使物体运动起来。观察到的现象能量的表现形式 （能量的来源）物体发生的 变化转动的电风扇电叶片的转动超声波清洗眼镜声细小污物脱落运动的太阳能车光车轮的转动磁铁吸引铁钉磁铁钉的运动第2课调查家中使用的能量1 .每种能量形式都需要付出一定的经济本钱和环境代价。2 .家里日常生活所使用的能量(3)耗电量的常用单位是度，功率为1000瓦的电器、1小时的耗电使用的物品能源可否再生可否替代或节能方法电灯火电厂不可再生使用节能灯平板电脑电池不可再生不使用时关机太阳能热水器太阳能可再生燃气灶天然气不
15、可再生使用节能燃气灶燃油汽车石油不可再生公交车、自行车等3.用电器的功率和耗电量(1)功率：用电器工作时单位时间内耗电量的大小。(2)功率的单位是瓦特,简称瓦，符号是理。产品名称:额定功率:额定容量:电热水壶1800W2.0L量就是1度。计算公式：功率(瓦)x时间(小时)口000 =耗电量(度)。(4)右图为电热水壶的铭牌，观察铭牌可以知道它的功茎、容量等信息。“1800W”表示电热水壶工作1小时的耗电量就是1.8度。4 .节能建议(1)客厅无人时，要及时关闭电灯和电视。(2)不使用电脑时，可以设置成待机状态或者关机。(3)夏季室内使用空调时，温度设置不低于26。第3课电和磁1.1820年，丹
16、麦科学家奥斯特在一次实验中偶然让通电的导线靠近指南针，发现指南针的指针发生了偏转。2 .奥斯特实验证明通电导线会产生磁性(电生磁)(1)组装一个电路，点亮小灯泡，以确保电路是通路。(2)在桌上放一个指南针，指针静止时会指南北方向。小磁针的南极(S极)指向南方，小磁针的北极(N极)指向北方。(3)将电路中的导线拉直，放置在指南针的上方，并让导线的方向与磁针所指的方向一致。(4)接通电路,指南针会发生偏转。再断开电路,指南针会恢复原 位。3 .将简单电路中的小灯泡取下，利用短路电路做奥斯特实验。由于电 路短路，电流很强，所以指南针的偏转角度更大,实验效果更加明显。实验中，电路短路.电流很强.电池会
17、很快发热，所以只能短暂接通一 下.马上断开。4 .用通电线圈靠近指南针，重演奥斯特实验，指南针的偏转角度会比 用一根通电导线更大。5用通电线圈和指南针可以做成电流检测器,检查废电池中是否有电。第4课电能和磁能.磁铁也具有“能量”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉, 到处都有磁能的影子。1 .生活中的大局部磁能都可以由电能转换而来。2 .由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。3 .我们制作铁钉电磁铁所用的导线较短，连接在电池上有点像短路连 接，耗电大，电池容易发热，所以不能把它长时间连接在电池上。4 .利用电磁铁可搬运大头针等能够被磁铁吸引的物体。5 .将电磁铁连接到电池上，给线圈通上电流,将
18、电磁铁与大头针接触, 观察到电磁铁能够吸起大头针；断开电流后,大头针会落下。这说明 电磁铁接通电流后产生磁性;断开电流那么磁性消失。7用电磁铁搬运物体时，电能先转换成磁能,然后电磁铁吸引物体运动，电磁铁的磁能转换成物体的机械能。8.电磁铁能指南北,且其磁极与电流的方向有关。电池方向不变，j 改变线圈绕线; 方向，电磁铁的; 磁极改变。线图绕线方向: 不变，改变电池: 方向，电施铁的; 磁极改变。 : 电池方向与线: 圈绕线方向同j 时改变，电磁铁: 的磁极不变。：第5课电磁铁1 .电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系(1)改变的条件:的匝数。(2)不变的条件：电池的节数、铁钉的大小等。(3)电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多影响实验的公平。(4)结论：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，其他条件相同时,线圈的匝数越少,电磁铁的磁性越弱;线圈的匝数越多,电磁铁的磁 性越强。