4.电磁铁【教材分析】电磁现象是非常伟大的发现，直接促进了电器的发展，也深刻地影响着人们认识物质世界的一些看法。在前一课中，学生就接触到磁铁在电场中运动产生了电的能量转换，将磁能转换成电能，这一课，进一步观察电能产生磁能的一些现象。学生首先是制作一个铁钉电磁铁，然后观察电磁铁吸铁的现象，确认普通的铁钉在绕上线圈，通电后，就可以像磁铁一样产生磁性。随后，比较电磁铁和磁铁的相同与不同，可以通过维恩图来整理。电磁铁有很多可以研究的内容，本课选择一项，由点带面地让学生学习研究电磁铁的一般方法：通过对比实验，探究影响电磁铁磁力大小的因素，学生学会控制实验的变量。最后拓展是电磁铁在生活中的应用，有起重机和其他电器运用电磁铁的调查。【教学目标】制作电磁铁，并比较电磁铁和磁铁的异同；学习控制变化条件，探究影响电磁铁磁力大小的因素；通过研究电磁铁，感受科技对生活的改变。【重点与难点】[重点]探究影响电磁铁磁力大小的因素[难点]比较电磁铁和磁铁的异同【教学准备】大铁钉，单芯导线，电池盒，电池，回形针，电磁铁套管，条形磁铁，指南针。【教学时间】1课时【教学过程】（一）复习导入1.在上一节课中，我们学习使用了一个神奇的摇摇棒，把磁铁放在线圈里，就能够发电了。那么，磁能生电，电能不能产生磁铁类似的效应呢？今天我们就一起来研究这个问题。2.板书：电磁。（二）制作电磁铁1.师演示：铁钉吸引回形针，不可以；磁铁吸引回形针，可以。交流磁铁的特点：能吸铁；有磁极，同极相斥异极相吸……2.今天，我们可以通过改造铁钉，使它也具有磁铁的特点3.学生在微视频的指导下制作电磁铁，并尝试吸引回形针；4.交流我们的实验结果：铁钉在通电的情况下，像磁铁一样能吸引回形针。5.小结：因为是铁钉在通电的情况下才产生和磁铁相似的现象，所以，这个装置，我们称之为电磁铁。完成课题的板书。[设计意图]将没有带上磁性的铁钉先做一遍实验，看似务虚，没有效果，但是，和之后的电磁铁实验相比，却可以凸显出，通电之后，对铁钉的改变。学生就能在这样的对比中，强烈感受到，电能可以转换成磁能，把原本没有磁性的铁钉，变成和磁铁相类似的情况。如果电流比较强，铁钉还会发生磁化现象。如果学生出现了这样的实验现象，也不用避讳，可以放开讨论，让学生认识到，科学研究是很复杂的，并不只有一种情况。（三）研究电磁铁1.比较磁铁和电磁铁的异同（1）出示维恩图，指导学生讨论：电磁铁和磁铁有什么相同点？（2）学生交流（3）根据学生交流，适当演示实验补充，如，电磁铁通电产生磁性，断电磁性消失，电磁铁磁极可以变化……[设计意图]2
维恩图可以指导学生厘清自己的思维，在比较时，教师用补充的演示实验，让学生认识到，电磁铁有和磁铁相同的特点，但也有优于磁铁的很多特点，比如磁力的大小会发生变化，磁极会发生变化等。在这部分教学时，可以激发学生更多的问题意识。公开讨论，未必所有的想法，都马上找到答案，如果有争议，可以在观点旁边打？]2.探究影响电磁铁磁力大小的因素（1）电磁铁是由哪几部分组成的？——铁钉，电池、导线（2）那么，可能会有哪些因素会影响到电磁铁的磁力大小呢？根据学生发言，罗列可能影响磁力大小的因素：铁钉：粗细、长短、是否生锈……电池：电量大小导线：粗细、包线裸线、绕的匝数[设计意图]本课指导学生设计实验，并不是简单地停留在设计一个实验的层面，教材也提醒，可以有其他的假设。那么，怎么提出相对可靠的假设，学生就需要从分析电磁铁的结构开始。教学生思维的方法，分析电磁铁构造，就是递给学生的思维的梯子。（3）我们列出来的这些因素，都可能影响到电磁铁磁力的大小，那么，怎么去证明呢？（4）指导学生设计对比实验，控制变量，根据对比实验研究：设计一：（无关变量）铁钉粗细、长短、电池电量……（因变量）磁力大小变化吗？（自变量）导线匝数设计二：（无关变量）铁钉粗细、长短、导线匝数……（因变量）磁力大小变化吗？（自变量）电池电量[设计意图]利用一根横线，可以较为清晰地指导学生完成对比实验的设计。首先，是罗列出所有的影响因素，然后，在对比实验中，只改变一个条件（自变量），其他条件都相同（无关变量），如果最后实验结果发生改变（因变量），就是由改变的自变量引起的。（5）学生参考书本P12实验报告，小组讨论，分组实验，完成后交流实验情况。3.小结：电能可以转换成磁能，而且这个磁能是可以在一定范围内有所控制的。（四）总结拓展1.我们利用电磁铁做了哪些事情？学生阅读书本“电磁起重机”的知识。分析：可能是怎样增加电磁起重机的磁能？2.观察：还有哪些家用电器用到了电磁铁？3.拓展研究磁悬浮列车。[设计意图]磁悬浮列车的讨论，根据课堂时间可以机动展开。学生对于磁悬浮列车还是非常感兴趣的，也是电磁铁一个非常前沿的应用。【教学后记】2
