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第二单元《能量》
第1课《电磁铁》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道电磁铁由铁芯和缠绕在铁芯上的导电线圈组成，了解电生磁现象，掌握电磁铁“通电有磁性、断电无磁性”的基本特性，知晓电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
2.科学思维目标：能结合生活现象提出合理猜想，通过分析实验现象推理实验结论，初步掌握控制变量法的使用方法，培养观察、分析、推理的科学思维能力。
3.探究实践目标：能独立制作简易电磁铁，设计控制变量实验验证猜想，规范完成实验操作、记录实验数据，能与小组合作交流实验发现。
4.态度责任目标：感受电磁铁在工业、生活中的应用价值，激发对电磁现象的探究兴趣，培养合作探究、严谨求实的科学态度，树立安全实验、节约用电的意识。
二、教学重难点
1.教学重点：认识电磁铁的组成及“通电有磁性、断电无磁性”的特性；掌握电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
2.教学难点：理解电生磁现象的本质；学会运用控制变量法设计实验，验证电磁铁磁性强弱的影响因素，并推理得出正确结论。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（包含电磁起重机工作视频、奥斯特实验动画、实验步骤示意图）、演示用简易电磁铁（铁钉、漆包线、电池、电池盒）、大头针、铁制“小鱼”、“池塘”模型、实验记录表模板、板书贴纸。
2.学生准备：每组1套实验材料（铁钉1枚、漆包线50-100圈、电池2-3节、电池盒1个、开关1个、导线若干、大头针若干）、笔记本、铅笔（用于记录实验现象和结论）。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：播放电磁起重机工作的短视频，提问：“同学们，视频里的电磁起重机为什么能轻而易举地吸起很重的铁块，还能自动放下呢？”引导学生结合生活经验自由发言，激发探究兴趣。
2.新知铺垫：结合课件讲解，工人叔叔告诉探探，电磁起重机的秘密是内部有“缠绕在铁芯上的导电线圈”，同时播放奥斯特实验动画，简单介绍1820年丹麦科学家奥斯特发现电生磁现象的故事，引出“电可以产生磁”的核心话题。
3.提出猜想：引导学生结合情境和铺垫，提出核心猜想：“电磁起重机既能吸起又能放下铁块，是不是因为缠绕在铁芯上的导电线圈，通电后有磁性，断电后磁性就消失了？”；进一步引导学生观察“钓鱼”游戏场景，补充猜想：“为什么有的电磁铁能钓起更多‘小鱼’？电磁铁的磁性强弱可能与什么因素有关？”（鼓励学生大胆发言，如“电流大小”“线圈匝数”等）。
4.明确方向：板书核心猜想，告知学生本节课将通过实验验证猜想，探究电磁铁的秘密。
（二）探究与结论（20分钟）
本环节分为两个探究活动，兼顾操作与推理，落实教学重点，突破教学难点。
1.探究活动一：制作简易电磁铁，验证“通电有磁性、断电无磁性”（8分钟）
（1）教师演示：结合课件，讲解简易电磁铁的制作方法：将漆包线在铁钉上顺时针缠绕50-100圈，两端留出导线，去掉漆皮，分别连接电池盒的正负极，组装成简易电磁铁；强调注意事项：漆包线缠绕要紧密、均匀，不要长时间通电（避免耗电过多、损坏材料）。
（2）学生操作：学生分组制作简易电磁铁，完成后进行“钓鱼”小游戏——用自制电磁铁钓铁制“小鱼”，观察通电、断电时电磁铁的变化，记录实验现象（笔记本记录：通电时能钓起“小鱼”，断电时“小鱼”掉落）。
（3）得出结论：小组交流实验现象，教师引导总结：由铁芯和缠绕在铁芯上的导电线圈组成的装置叫电磁铁；电磁铁的核心特性是“通电有磁性、断电无磁性”，通电时将电能转化为磁能，从而吸引铁质物体。
2.探究活动二：探究电磁铁磁性强弱的影响因素（12分钟）
（1）明确假设：结合学生之前的猜想，确定两个核心假设：①电磁铁磁性强弱与电流大小有关；②电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
（2）讲解方法：重点讲解控制变量法——探究一个因素对电磁铁磁性的影响时，只改变这个因素，其他因素保持不变，才能得出准确结论；结合课件展示两个实验计划的模板，明确实验变量和不变量。
（3）分组实验：将学生分为两组，一组验证“磁性与电流大小的关系”（保持线圈匝数、铁钉不变，改变电池节数：1节、2节），另一组验证“磁性与线圈匝数的关系”（保持电池节数、铁钉不变，改变线圈匝数：50圈、100圈）；学生分组操作，用电磁铁吸大头针，记录每次吸起的大头针数量，填写实验记录表。
（4）交流总结：各小组汇报实验数据，教师引导学生分析数据、推理结论：①当线圈匝数一定时，电池节数越多（电流越大），吸起的大头针越多，说明电磁铁磁性越强；②当电流一定时，线圈匝数越多，吸起的大头针越多，说明电磁铁磁性越强。
（5）难点突破：再次强调控制变量法的重要性，提问：“如果实验中同时改变线圈匝数和电池节数，能得出正确结论吗？”引导学生理解“单一变量”的意义，巩固科学思维。
（三）反思与评价（5分钟）
1.实验反思：引导学生回顾本节课的两个探究实验，思考并发言：“在制作电磁铁和进行实验时，你遇到了什么问题？是怎么解决的？”（如：线圈缠绕松散导致磁性弱、电池接触不良无法通电等）；“实验中，我们为什么要多次实验、记录数据？”（引导学生明白：多次实验能减少误差，让结论更具科学性）。
2.自我反思：提问：“你是否掌握了电磁铁的组成和特性？是否能运用控制变量法设计简单实验？”鼓励学生自我评估，正视自身不足。
3.小组评价：小组内互相评价，重点评价实验操作的规范性、合作交流的积极性、数据记录的准确性，教师进行补充评价，肯定优点，指出改进方向，强调安全实验和节约用电的重要性。
（四）应用与迁移（5分钟）
1.知识应用：结合课件，展示电磁铁在生活、工业、科技中的应用（电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、电磁继电器等），提问：“这些设备都是利用了电磁铁的什么特性？”引导学生结合本节课所学知识，分析其工作原理（如：电磁起重机利用“通电有磁性、断电无磁性”的特性搬运铁块）。
2.迁移思考：提问：“如果我们想让电磁铁的磁性更强，除了增加电池节数、增多线圈匝数，还可以采取什么方法？”（鼓励学生大胆猜想，如：换更粗的铁芯、缠绕更紧密的线圈等），为后续拓展学习埋下伏笔。
3.实践任务：布置课后任务：回家观察家里的电磁铁应用（如电铃、电磁门锁），记录其工作现象，下节课分享交流。
（五）阅读与新知（5分钟）
1.自主阅读：引导学生阅读教材中“奥斯特发现电生磁”的详细内容，以及电磁铁的拓展知识，补充了解：奥斯特的实验是偶然的，但后续的大量实验是必然的，科学发现需要敏锐的观察力和坚持不懈的探究精神。
2.新知补充：结合教材，简单介绍“电能转化为磁能”的能量转化过程，强调：电磁铁通电时，电能转化为磁能，断电时，磁能消失，能量可以相互转化。
3.课堂小结：师生共同梳理本节课知识点，回顾电磁铁的组成、特性、磁性强弱的影响因素，总结控制变量法的应用，巩固核心知识。
五、板书设计
1.电磁铁
一、情境导入：电磁起重机——吸起、放下铁块
二、奥斯特实验（1820年，丹麦）——发现电生磁
三、电磁铁的组成
铁芯+缠绕在铁芯上的导电线圈
四、电磁铁的特性
通电有磁性（电能→磁能，吸引铁质物体）
断电无磁性（磁能消失，不吸引铁质物体）
五、探究：电磁铁磁性强弱的影响因素（控制变量法）
1.猜想：电流大小、线圈匝数
2.实验结论：
①线圈匝数一定→电流越大（电池越多）→磁性越强
②电流一定→线圈匝数越多→磁性越强
六、应用与迁移
应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车等
迁移：如何让电磁铁磁性更强？（换粗铁芯、紧密缠绕等）
七、科学态度：严谨探究、安全实验、节约用电
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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