资源简介

4.5.电磁铁
(一)背景和教学目标
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。在本课中，学生将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？本课意在引导学生完整地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比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，做出我们的假设，学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁力大小的可能因素；第二，设计实验，检验假设，本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，重点思考如何在对比实验中控制变量。
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、深人地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。
能够识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。
能够用实验数据论证自己的观点。
科学态度目标
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。
(二)教学准备
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒。
教师准备：班级记录表、教学课件等。
(三)教学过程
一、聚焦
1.出示课本70页电磁起重机吊起汽车的图片，引导学生看一看，引导：当电磁起重机通电时，电能迅速转化为磁能，不仅能够吸起小汽车，还能吸取钢铁；而当电磁起重机断电时，磁能就会消失，小汽车、钢铁等等就会落下。
2.大家都知道，作为一块磁铁，有的磁铁磁性强，有的磁铁磁性弱。那么我们制作的电磁铁的磁性强弱又与哪些因素有关呢？今天我们就来探讨这个问题。
3.板书课题：4.5.电磁铁
二、探索
教师引导：电磁铁的磁性强弱究竟与什么因素有关呢？我们可以对这个问题进行假设。
学生提出自己的假设：
假设1：电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关。
假设2：电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关。
假设3：电磁铁的磁性强弱可能与中间的铁芯有关。
教师引导：我们提出的假设究竟正确与否呢？最好的办法就是通过实验来验证我们的假设。
实验一：验证电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关
1.出示课本71页上面的三幅插图，引导学生看一看，初步了解本次实验所需的材料及实验方法。
全班交流
2.实验材料：大铁钉、长长的导线、电池、电源、开关、大头钉等等。
3.实验方法：
①分别在三枚大铁钉上绕上线圈，线圈的匝数由少到多，第1枚铁钉绕50圈，第2枚铁钉让100圈，第3枚铁钉绕150圈。
②绕好线圈的铁钉通上电流，使之成为电磁铁。
③接通电源，利用制作的三个电磁铁分别去吸引大头钉，看一看，数一数，哪一个电磁铁吸引的大头钉最多。
4.教师引导：这是一个对比实验，在这个对比实验中，需要改变的实验条件是什么？不变的实验条件又是什么？怎样才能做到公平实验？
学生分小组讨论，全班交流，预设：
需要改变的实验条件是线圈的匝数。
不变的实验条件是电流的大小、铁钉的大小等等。
5.学生分小组进行实验，观察实验现象，做好实验记录。
教师提示：电磁铁不能长时间连接电源，以免电池耗电太多，影响实验的公平。
6.全班交流,展示各小组的实验报告，说一说三个电磁铁分别吸引了多少枚大头钉。
7.这个实验说明了什么？
预设：
这个实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数是有关系的。
线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
实验二：验证电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关
1.教师引导：刚刚我们验证了电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，那么电磁铁的磁性强弱与电流大小有没有关系呢？又有怎样的关系呢？下面我们继续通过实验来验证。
2.出示课本71页下面三幅图片，引导学生看一看，了解本次实验的材料及方法。
全班交流
3.实验材料：电磁铁钉、长长的导线、开关、电池、大头钉等等。
4.实验方法：
在大铁钉上绕上100匝线圈，然后分别连接一个电池的电源、两个电池的电源、三个电池的电源上，接通电源，看一看这三个电磁铁分别测试能够吸取多少枚大头钉。
5.交流讨论：在这个实验中需要改变的实验条件是什么？不变的实验条件是什么？
预设：
需要改变的条件是电源电池的个数，分别是一个、两个和三个。
不变的条件是铁钉上线圈的匝数。
6.学生分小组进行实验，观察实验现象，记录实验数据，思考得出的实验结论。
7.全班交流,指生说一说三次实验分别吸起的大头钉分别是多少？
8.这个对比实验说明了什么？
预设：
这个对比实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。电流越大，电磁铁的磁性越强；电流越小，电磁铁的磁性越弱。
9.教师小结：通过刚刚的实验，我们初步验证了我们的假设，得出了我们的实验结论。知道了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小都有关系。
三、研讨
电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系是怎样的？
预设：
电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
电磁铁的磁性强弱还与电流大小有关。电流越大，电磁铁的磁性越强；电流越小，电磁铁的磁性越弱。
四、课堂总结
今天这节课，我们针对电磁铁的磁性强弱与什么因素有关这个问题提出了我们的假设，并且通过实验验证了我们的假设，明白了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关系。其实电磁铁的磁性强弱还跟有无铁芯有关，有铁芯的时候磁性强，没有铁芯的时候磁性弱。课后，有兴趣的同学可以针对这个假设再进行实验。

展开更多......

收起↑