第4课 电能和磁能(教材P67～69)授课时间：______________ 累计____1____课时课题电能和磁能课型新授课教学目标科学知识目标1.知道电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。2.知道改变电流方向会改变电磁铁的南北极。3.知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。科学探究目标1.能够制作铁钉电磁铁，亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。2.能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极。科学态度目标在实验中感悟认真细致、合作探究的重要性。科学、技术、社会与环境目标感受到电能和磁能的相互转换，给人类生活带来了许多便利。教学重难点重点：制作电磁铁，发现电磁铁的基本性质；利用电磁铁搬运大头针，体会能量的转移和转换。难点：探究铁钉电磁铁的南北极及其影响因素。教学准备为学生准备：每组多股绝缘细导线1.2米左右(两端剥线)、大铁钉、电池盒、2号电池、大头针、指南针、学生活动手册。教师准备：学生实验材料、教学课件。流程教学设计二次备课聚焦1.提问：上一课，我们发现通电线圈能使小磁针发生偏转，这个现象说明了什么？(预设：电能产生磁。)2.揭题：(教学提示：出示磁悬浮列车、电磁起重机、耳机和电磁炉的图片。)这些都是“电生磁”的应用。什么样的装置可以将电能转换为磁能呢？今天我们就来探讨这个问题。(板书：电能和磁能)【设计意图】利用实物使学生理解磁具有能量，把隐性的概念显性化，同时引出聚焦的问题——磁能如何由电能转换而来？探索与研讨探索一：制作铁钉电磁铁1.提问：将通电线圈绕在铁钉上，铁钉会产生磁性吗？说说你们的理由。(预设：会，因为通电线圈能够产生磁性，线圈绕在铁钉上，也会让铁钉具有磁性。)2.演示：(教学提示：出示绝缘细导线、电池、大铁钉、大头针等实验材料。) 用有绝缘皮的导线在大铁钉上沿一个方向缠绕50～100圈，导线探索与研讨两头留出10~15厘米做连接线。固定连接线与线圈，避免线圈松开。用砂纸把接线头打磨光亮。3.讲解：像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。4.布置任务：指导学生分组实验并完成实验帮助卡。5.研讨汇报。集体汇报帮助卡主持人：请各小组代表依次汇报你们组的发现。小组1：我们发现接通电流，电磁铁产生磁性；断开电流，电磁铁磁性消失。主持人：其他小组对小组1的汇报内容有疑问或补充吗？小组2：我们有一个疑问。我们发现断电后铁钉仍然能吸起几个大头针，这是为什么？主持人：这个问题请老师为我们解答。教师：小组2的同学非常细心！出现这个现象是因为铁钉被磁化了，大家只要轻轻敲敲铁钉，剩磁就没有了。主持人：谢谢老师的解答和大家的发言，汇报活动结束。6.小结：电磁铁通电时产生磁性，断电时磁性消失。【设计意图】通过实验探究，引导学生构建电磁铁的概念，知道电磁铁的结构及作用，为后续研究电磁铁做好铺垫。探索二：用电磁铁搬运大头针1.提问：怎样利用电磁铁将大头针搬运至指定位置？(预设：接通电源，电磁铁产生磁性，吸起大头针，将其移至指定位置，再断开电源，电磁铁的磁性消失，大头针落下。) 探索与研讨2．布置任务：指导学生分组活动，完成活动帮助卡。3．交流：指导学生组内讨论。组内研讨帮助卡主持人：用电磁铁搬运大头时，能量是怎样转移的？学生1：接通电源后，电磁铁产生磁性，吸起一个大头针，这个被吸起的大头针具有了磁性，又去吸起其他大头针，从而使磁能不断地从电磁铁转移到大头针上。主持人：在这个过程中，能量形式是怎样转换的？学生2：电池的电能转换成了电磁铁的磁能。主持人汇总大家的发言。4．小结：电磁铁通电后将电能转换成磁能，吸起第一个大头针，这个被吸起的大头针又吸起其他大头针，大头针接连地被磁化，能量发生转移。通过对实验的分析，深入理解能量的转换和转移。探索三：电磁铁也能指南北吗1．过渡：磁铁有南北极，那么电磁铁也有南北极吗？（预设：电磁铁与磁铁一样，都有南北极。）2．提问：如何验证电磁铁有南北极呢？（预设：用指南针来测验。）3．追问：如果指南针南极被钉尖吸引，是不是说明钉尖就是北极？（预设：不能说明，因为铁钉本身就可以与指南针的南北极相吸引。）需要进行什么操作才可以证明呢?(预设：将钉尖再靠近指南针的北极，如果指南针被排斥则可以证明。）4．布置任务：指导学生分组实验，完成实验帮助卡。 探索与研讨5.交流：指导学生组内讨论。组内研讨帮助卡主持人：电磁铁的南北极与哪些因素有关？有什么关系？学生1：电磁铁的南北极与电流的方向有关，当电流的方向改变时，它的磁极也会改变。 学生2：电磁铁的南北极与线圈缠绕的方向有关，当电磁铁的线圈缠绕方向改变时，它的磁极也会改变。主持人汇总大家的发言。探索与研讨6.小结：电磁铁有南北极，它的南北极跟电流方向和线圈缠绕方向有关。【设计意图】本环节主要探究电磁铁的南北极与什么因素有关，借助实验帮助卡，完成正确的实验操作，得出正确的结论，这是培养学生思维缜密性的好方法。拓展与小结1.过渡：通过合适的装置可以将电能转换成磁能，那么是否有这样的装置，可以将磁能转换成电能呢？2.拓展：播放生活中利用发电机发电的视频，引导学生认真观看，了解磁能如何转换成电能。【设计意图】发电机是典型的将磁能转换成电能的装置，通过观看视频，进一步提升学生对生活中的现象和物品的关注度，提高科学素养。板书设计教学反思 本课设置了大量动手活动，学生在活动中会发现接通电源后的电磁铁能吸起大头针，也能够依据已有知识，分析通电线圈能够使铁芯具有磁性的原因。但是，学生在之后探究电磁铁的磁极方向和线圈缠绕方向的关系时具有一定的困难。其原因在于学生较难区别两种缠绕方式，同时还要利用指南针判断南北极。两个任务加在一起，对学生来说存在一定的难度，因此，教学时应重点关注、引导。课后作业见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P50第三题。三、选择题。2.下列是制作电磁铁的具体过程，排序正确的是( )。①在导线两头留出10～15厘米做连接线②用有绝缘皮的导线在铁钉上缠绕50～100圈③固定连接线与线圈，避免线圈松开④确定开关断开后将电池装入电池盒，将电磁铁两端的引线与电池盒连接⑤将电源开关闭合，用钉帽一端靠近大头针，观察实验现象A.②③①④⑤ B．②①③⑤④ C．②①③④⑤3.要改变右图中电磁铁的南北极，最简单的方法是( )。 A．改变电池的连接方式B.改变线圈缠绕的方向C.改变电池的数量参考答案三、2.C 3.A
