资源简介

(共40张PPT)
核心素养
理解磁铁具有指示南北方向的特性：指向南方的一端为南极（S），指向北方的一端为北极（N）。能说出利用磁铁辨别方向的关键条件：磁铁必须能够水平自由旋转，且不受外界铁制品、其他磁铁或风力的干扰。
科学观念
通过 “悬挂法” 和 “漂浮法” 的对比实验，培养比较与归纳能力，归纳出使磁铁水平自由旋转的共同特点。
在研讨中，分析靠近铁栏杆或其他磁铁时的现象，发展因果推理和批判性思维，理解外界干扰对实验准确性的影响。
科学思维
能独立或合作完成 “用条形磁铁指示方向” 的模拟实验，规范操作悬挂法或漂浮法，准确记录磁铁静止后的指向，并标注出 N 极和 S 极。
能在室外场所，利用标好南北极的磁铁辨别实际方向，并尝试使用 “支撑法” 等新方法让磁铁自由旋转。
探索实践
了解我国古代劳动人民发现和利用磁石的历史，感受古代科技成就，增强民族自豪感和文化自信。
养成尊重事实、注重证据的科学态度，在实验中如实记录，在辨别方向时依据科学原理进行判断。
态度责任
神奇的发现：磁石的故事
迷路的小牧童
在很久很久以前，有一个叫小明的小牧童。
一天，他带着羊群到山里去放牧，不小心迷路了，太阳快要下山，他非常着急。
奇遇的开始
小明在寻找回家的路时，脚下一滑，不小心被一块黑色的、硬硬的石头绊倒了。
他生气地捡起石头，准备扔掉，却惊讶地发现：这块不起眼的石头，竟然能吸起掉在地上的铁针！
自由转动的实验
小明很好奇，他把石头系在绳子上，让它自由转动。
奇怪的事情发生了，无论他怎么转动，石头的一端总是指向南方！
灵机一动，找到方向
小明看着手中的磁石，它总是固执地指向南方。突然，他灵机一动：
“既然这边是南，那相反的方向就是北！”
他牢牢记住了这个方向，带着羊群坚定地往前走，最终成功找到了回家的路！
磁石的由来
后来，人们就把这种能吸铁又能指示方向的石头叫做“磁石”。
它就像大自然送给我们的指南针！
聚焦问题
磁石的发现，为快速辨别方向带来了新方法。怎样用磁石辨别方向？
探索一·用条形磁铁指示方向
条形磁铁是怎么指示方向的？
问题引入
如果没有指南针，你能用磁铁找到方向吗？
实验任务
把条形磁铁用白纸包起来，假装不知道它的南北极，试试用它指示方向。
磁铁能否示方向？我们如何知道呢？
有什么办法能让磁铁水平自由转动呢？
要让磁铁能够水平自由旋转，才能辨别方向。
悬挂法
第一步：系绳悬挂
取一根细线，系在条形磁铁的中间位置，将其悬挂起来，确保磁铁下方无遮挡。
第二步：轻转静止
用手轻轻转动磁铁，使其自由旋转，耐心等待它停止摆动。
第三步：观察指向
当磁铁静止下来后，它的两端会自动指向南北方向。
悬挂法
注意
铁架不能用塑料的；细线系在磁铁中心，避免倾斜。
多次重复实验，验证结果是否一致。
还有其他方法吗？
大胆猜想：利用水的浮力
除了悬挂法，我们还能想到别的方法吗？
如果我们把磁铁放在水面上，利用水的浮力，它会不会也能像小船一样自由旋转，最终指示南北方向呢？
漂浮法
第一步：准备小船
选择一个不会被磁铁吸引的小道具（如泡沫板或塑料船），将条形磁铁平稳地放置在船上。
第二步：放入水中
将载有磁铁的小船轻轻放入平静的水盆中，确保水面没有过大的波动。
第三步：观察指向
小船会带着磁铁旋转，最终稳定指向南北方向。
漂浮法
实验注意事项
塑料碗要轻，避免过重沉入水底
保持水面平静，减少水波干扰
磁铁放置在碗中心，不要碰到碗边
思考时刻
当磁铁和塑料碗一起在水面上静止后，磁铁的指向会发生变化吗？它会和悬挂法实验的结果一样吗？
提示：想一想磁铁的两极特性。
漂浮法
实验现象
磁铁停止旋转后，总是指向南北方向。拆开包着磁铁的白纸可以发现条形磁铁的蓝色一端指向南方，红色一端指向北方。
我的发现
磁铁可以指示南北方向。指向南方的一端是南极（S），指向北方的
一端是北极（N）。
探索二·用磁铁辨别方向
在室外磁铁能指示方向吗？
实战任务目标
学会了方法，我们到室外去试一试吧！请带上标好南北极的磁铁，到操场或走廊，用它来辨别一下实际的方向。
带上制作好的磁铁指南针
寻找开阔场地，远离金属干扰
记录观察结果，确认东南西北
用细绳把磁铁悬挂在铁架子上，磁铁能正确指示方向吗？
研讨1：怎样放磁铁才能准确指方向？
自由转动
磁铁必须能够灵活转动，不受外力阻碍
远离铁制品
避免周围铁磁性物质产生干扰
无风环境
防止气流吹动磁铁，影响指向稳定性
水平放置
保持磁铁在水平面上，确保受力平衡
深度思考
如果磁铁像右图所示，被卡在石头缝里无法动弹，它还能准确地指示南北方向吗？为什么？
研讨2：靠近铁栏杆会怎样？
现象观察
磁铁会被铁栏杆吸引过去
指向不再准确，发生偏移
严重时甚至直接吸住不动
实验结论
磁铁容易被铁制品干扰，在使用它辨别方向时，一定要远离铁门、铁栏杆、铁皮文具盒等铁制品。
拓展1：还有什么方法让磁铁自由转动？
方法三：转盘法
把磁铁放在轻质转盘上
将转盘置于尖顶物体上（如牙签顶端）
轻轻一推，磁铁即可随转盘自由转动
核心原理
通过“尖顶支撑”的方式，最大程度地减少了接触面，从而降低了磁铁转动时的摩擦力。
摩擦力越小，磁铁受到地磁场的作用就越明显，也就更容易、更准确地指向南北方向。
拓展2：磁铁指南针的制作
准备材料
条形磁铁
细线 或 小碗
纸盘 + 牙签（做转盘）
制作步骤图解
三种方法任选其一，静止后标出南北方向即可。
1.用棉线把一块条形磁铁水平悬挂，S极一端总会指向（ ）
A.北方 B.南方 C.东方
B
2.悬挂的磁铁静止时，指向北方的是（ ）。
A.N端 B.S端 C.无法判断
A
3.下列方法中，不能探究磁铁指向性的是（ ）。
A.水浮法 B.悬挂法 C.敲击法
C
4.把没有标识的磁铁悬挂起来，让它自由转动，待静止后，指向南方的一端是磁铁的( )极，用符号( )表示。
南
S
5.磁铁能指示方向是因为具有（ ）的特性。
指向南北
6.指南针能够指示方向，是因为他受到了地球磁场的作用。（ ）
√
7.做磁铁指南北实验时，只要保证磁铁能转动就行，不用考虑磁极是否水平。（ ）
×
8.悬挂起来的条形磁铁可以稳定地指示方向，是什么在吸引它？
悬挂起来的条形磁铁可以稳定地指示方向，是因为地球本身是一个巨大的磁体，有南极和北极。地球的磁极会吸引磁铁的磁极，使磁铁的一端指向北方，另一端指向南方。

展开更多......

收起↑