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第4 课时 电能和磁能
一、知识解读
1. 由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁，电磁铁具有接通电流产生磁性，断开电流磁性消失的基本性质。
2. 生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。
3. 用电磁铁搬运物体时，电能转换成了磁能。
4. 在利用电磁铁搬运大头针的过程中，磁能会产生、转换、转移和消失。
5. 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。
6. 电磁铁与磁铁的相同点：都有磁性，都有南、北极。
7. 电磁铁与磁铁的不同点：
（1）磁铁是具有磁性的石头，电磁铁是由线圈和铁芯组成的。
（2）磁铁的磁性自然存在，电磁铁只有通电时才有磁性。
（3）磁铁的南、北极不会改变，而电磁铁的南、北极可以改变。
8. 在“制作铁钉电磁铁”的实验中，如果铁钉的钉帽能吸引指南针的南极，可以判断钉帽是北极，钉尖是南极。
9. 钉尖和钉帽指南北的方向，与电流的方向有关。在不改变接线方式的情况下，按不同的方向绕线圈，得到的方向结果不同。
二、实验重现
实验：做一个电磁铁并搬运大头针
1. 实验目的：了解电磁铁的结构，能组装一个电磁铁，并用它搬运大头针。
2. 实验器材： 有绝缘皮的导线1.2 米左右（两端剥线）、大铁钉、电池盒、电池、大头针、指南针等。
3. 实验步骤：
（1） 用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕50~100 圈，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。
（2） 给线圈通上电流，测试铁钉能否吸起大头针。断开电流呢 这样重复几次，看看现象是否相同。
（3）利用电流的通断来控制磁性的有无，用电磁铁将大头针搬运到指定位置。
（4）分别用钉尖和钉帽靠近指南针，测试电磁铁的钉尖和钉帽各是什么极。
（5） 改变电池的正负极接法、改变线圈的缠绕方向，研究钉尖和钉帽的磁极是否发生改变。
4. 实验现象：
（1） 接通电流，铁钉能吸起大头针，断开电流，铁钉不能吸起大头针。
（2） 接通电流，铁钉吸起大头针，将大头针搬运至指定位置后，断开电流，大头针落下。
（3） 电磁铁的一端与指南针的南极相互吸引，用另一端靠近指南针的南极时，发现相互排斥。改变电池的正负极接法或者改变电磁铁线圈的缠绕方向，重复前面的操作，发现现象相反。
5. 实验结论：
（1）电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制。
（2）电磁铁有南、北极。
（3）改变电流方向或者改变电磁铁线圈的缠绕方向，电磁铁的南、北极会改变。
指点迷津
问题1：实验中电磁铁的线圈匝数为什么在50~100 圈比较适宜 实验中多次重复操作有什么好处
如果电磁铁的线圈匝数太少，则磁力太小，若匝数太多，则磁力虽强但需要的导线很长，不利于我们操作。
多次重复操作，看看现象是否相同，目的是避免实验的偶然性，使实验结果更真实可靠。
问题2：在实验中，大头针一个接一个地连接着被吸引，你能解释这种现象吗 其中的能量形式是怎样转换的
第一个被磁化的大头针吸起了另外的大头针，能量发生了转移。在这个过程中， 电能先转换成磁能，磁能转移到第一个大头针上后，接着又转移到第二个大头针上， 依次类推……
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一、知识解读
1. 由 和 组成的装置叫作 ，电磁铁具有 ， 的基本性质。
2. 生活中的大部分 都可以由 转换而来。
3. 用电磁铁搬运物体时， 转换成了 。
4. 在利用电磁铁搬运大头针的过程中，磁能会 、 、 和 。
5. 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 ， ，电池容易发热，所以 把它长时间连接在电池上。
6. 电磁铁与磁铁的相同点： ， 。
7. 电磁铁与磁铁的不同点：
（1）磁铁是具有 的石头，电磁铁是由 和 组成的。
（2）磁铁的磁性自然存在，电磁铁只有 时才有磁性。
（3）磁铁的南、北极不会改变，而电磁铁的南、北极可以改变。
8. 在“制作铁钉电磁铁”的实验中，如果铁钉的钉帽能吸引指南针的南极，可以判断钉帽是 ，钉尖是 。
9. 钉尖和钉帽指 的方向，与 有关。在不改变接线方式的情况下，按 的方向绕线圈，得到的方向结果 。
二、实验重现
实验：做一个电磁铁并搬运大头针
1. 实验 ：了解电磁铁的结构，能组装一个电磁铁，并用它搬运大头针。
2. 实验 ： 有绝缘皮的导线1.2 米左右（两端剥线）、大铁钉、电池盒、电池、大头针、指南针等。
3. 实验 ：
（1） 用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕50~100 圈，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。
（2） 给线圈通上电流，测试铁钉能否吸起大头针。断开电流呢 这样重复几次，看看现象是否相同。
（3）利用电流的通断来控制磁性的有无，用电磁铁将大头针搬运到指定位置。
（4）分别用钉尖和钉帽靠近指南针，测试电磁铁的钉尖和钉帽各是什么极。
（5） 改变电池的正负极接法、改变线圈的缠绕方向，研究钉尖和钉帽的磁极是否发生改变。
4. 实验 ：
（1） 接通电流，铁钉能吸起大头针，断开电流，铁钉不能吸起大头针。
（2） 接通电流，铁钉吸起大头针，将大头针搬运至指定位置后，断开电流，大头针落下。
（3） 电磁铁的一端与指南针的南极相互吸引，用另一端靠近指南针的南极时，发现相互排斥。改变电池的正负极接法或者改变电磁铁线圈的缠绕方向，重复前面的操作，发现现象相反。
5. 实验 ：
（1）电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制。
（2）电磁铁有南、北极。
（3）改变电流方向或者改变电磁铁线圈的缠绕方向，电磁铁的南、北极会改变。
指点迷津
问题1：实验中电磁铁的线圈匝数为什么在50~100 圈比较适宜 实验中多次重复操作有什么好处
问题2：在实验中，大头针一个接一个地连接着被吸引，你能解释这种现象吗 其中的能量形式是怎样转换的
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