3.电和磁
【教材简析】
在前两课的学习中，学生已经对身边的各种能量有了一定的认识。在这些能量中，
电和磁与我们的生活密切相关，是本单元重点学习的能量形式。本课“重演”了科学史上著名的奥斯特发现电生磁现象的过程，正是这个发现，让原本看似互不相关的电和磁建立了联系，由此开启了近代电磁学的研究，有力地推动了社会的进步。
本课有两个活动：第一，指导学生经历科学家奥斯特做过的实验——通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二，做通电线圈使指南针加大偏转的实验，用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础，也为研究小电动机埋下伏笔。两个活动具有严密的逻辑结构，由浅入深，步步推进。
【学情分析】
“电”和“磁”现象在生活中很普遍，六年级的孩子不会感到陌生，再加上在二、四年级中有独立的“磁”和“电”单元的系统的科学学习，已经知道一些关于磁铁具有磁性的知识和简单电路的知识，为本课的“电生磁”概念的建立打下良好的基础。但是，由于缺乏系统训练，大部分孩子对普通电路的组装连接还不够熟练，对电路短路的连接以及这种连接会增大电流，易损坏电池理解不到位，这一点会直接影响到本课实验的操作效率；对磁能吸引铁，同名磁极相斥、异名磁极相吸等性质有一定的了解，但对两种现象的不同之处的认识是模糊的。因此，在本课的复习阶段就必须有效地唤起孩子的旧知，为建立新的概念服务。
【教学目标】
科学概念目标
通过亲历直导线实验探究建构通电导线周围产生磁性的认识。
科学探究目标
模仿做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。
能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电。
科学态度目标
体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到细致观察、善于思考的重要性。
意识到科学探究过程中合理进行推测、严谨开展实验、有根据地得出结论的必要性。
科学、技术、社会与环境目标
意识到科学技术可以推动社会发展、改变人类生活。
在检测废电池活动中体会重复使用、节约能源的意义。
【教学重难点】
重点：感知通电后的导线和线圈能使指南针发生偏转；建构电流可以产生磁性的认知。
难点：对通电导线和线圈使指南针发生偏转的现象通过分析做出解释。
【教学准备】
小组准备：电池、电池盒、小灯泡、开关、短导线、长导线、小灯座、指南针。
教师准备：废旧电池、教学课件等。
【教学过程】
课前热身：使用指南针（预设3分钟）
[材料准备：指南针]
1.出示指南针：
同学们，知道这是什么吗？有什么作用？（预设：静止的时候指示南北方向）
2.使用指南针：
同学们，请你们看看我们教室朝南的位置在哪里？请你用最快的方式找到它。
你是怎么判断的？同意吗？（板贴：指南针指针指向）
3.介绍指针：
你知道里面的指针是用什么制造的吗？（预设：磁铁）
看来我们xx班的孩子真的很聪明，指南针使用很棒，今天这节课我们还有很多地方需要用到它哦。
一、聚焦：问题导入（预设5分钟）
[材料准备：指南针、磁铁、铁钉、导线]
1.出示磁铁、铁钉、导线：
（1）三者任选其一，在不碰到指南针的情况下，你能用什么办法让指南针偏转？（预设：磁铁和铁钉）
学生选择方法，并说明理由，教师演示，并追问现象
通过刚刚的小实验，怎样的物质能够让小磁针转起来？
让磁针偏转有两种情况，一种情况是遇到了带有磁性的物质，还有一种是遇到铁一类的物质。（板书：带有磁性的物质和铁一类）
（3）追问：为什么铜导线不能让小磁针发生偏转？
继续追问：那你们有没有办法让铜导线也能让小磁针转起来呢？
（4）讲述：在1820年的时候，一位丹麦的科学家奥斯特偶然发现，让通电的导线靠近指南针，指南针竟然发生了偏转。
二、探索和研讨（预设30分钟）
[材料准备：指南针、磁铁、铁钉、导线、小灯泡]
实验一：通电导线使指南针偏转的实验
1.
让我们来重现一下奥特斯的实验，看一下这里面究竟有什么秘密呢？
2.
介绍实验操作注意事项。
3.
学生实验
4.
汇报交流。
（预设：接通电流，磁针偏转，断开电流，磁针复位。）
5.
教师引导研讨：什么让小磁针发生了偏转？（电流）电流怎么能让磁针发生偏转呢？能让磁针发生偏转有两种可能。导线里面是什么材料？（铜）铜会让它发生偏转吗？铜会变成铁吗？（指黑板）那可能是什么原因？电流把铜导线变成了磁性物质，铜导线通电的一瞬间产生了磁。电流可以产生磁。
实验二：通电导线使指南针偏转更明显的实验
1.师生谈话：刚才的实验现象不是很明显，想不想看到更明显的现象？你有什么办法来改进实验？
（预设：增大电流、短路。）
2.
讨论注意点：这个实验又要注意哪些方面？
3.
短路和正常电路哪个偏转角度大？怎么一短路就变大了呢？短路时电流变大，磁针偏转角度变大，说明什么也增大了？（预设：磁性增大。）
4.
你有什么其他发现？导线和磁针成什么角度会偏转？（怎么放才会偏转？平行、斜着。怎么放基本不动？垂直）
实验三：通电线圈使指南针发生偏转
1.
还想继续研究吗？如果还想让实验现象更明显一点呢？
2.
既然一根导线能让指南针发生偏转，多根导线呢？老师这里有一根长导线，刚才靠近指南针的是一根导线，现在？（两根）很多根，做成了一个线圈。把线圈代替刚才的长导线。
4.
教师演示绕线圈
5.
提问：线圈摆放的方法很多，你是采用那种方法靠近小磁针的？不同放置的方法，小磁针的变化是否相同呢，仔细观察作好记录。
6.
交流汇报。
三、拓展延伸（预设5分钟）
[材料准备：废电池]
1.任务：检验废电池是否有电
（1）提出问题：老师这里有一节电池，不能让小灯泡发亮了，但是电池真的一点电都没有了吗？怎么来检验一下？
（2）学生演示：看到了什么？说明还有电吗？说明还有电只是电量不足以让灯泡发光。这个装置可以用来检测电。
我们把线圈和指南针合在一起称为电流检测器，我们发现还是比较灵敏的，可以用来检测废旧电池，有些还有电的可以拿来回收利用。
2.课堂小结。通过这节课的学习，你有什么收获？关于电和磁，你还想知道什么？
【板书设计】
电和磁
电流可以产生磁性
【活动手册使用说明】
一、记录表
（一）电路短路，小磁针偏转角度有什么变化？
实验方法
正常电路
短路电路
发现：偏转角度（大、小）
其它发现
（二）导线绕成线圈，小磁针偏转角度有什么变化？
竖着套住指南针
横放在指南针上方
竖放在指南针上方
横着套住指南针
导线绕成线圈
发现
线圈（
），小磁针偏转角度最大。
二、说明
1．表格中的现象在学生活动过程中记录，边活动边记录，培养学生良好的记录习惯。
2.记录表（一）中其他发现和表（二）中的发现需要学生通过实验观察、研讨归纳后填写。
【作业设计】
下列物体不能影响指南针指向的是（
）。
A.铁
B.
磁铁
C.铜导线
D.通电导线
2.
奥斯特实验说明了（
）。
A.通电导体的周围存在磁场
B.导体周围存在磁场
C.磁体的周围存在磁场
D.铜导线的周围存在磁场
3.下列方法中不能增加电流大小的是（
）。
A.
增加电池节数
B.
增加导线长度
C.
短路
D.
增加线圈圈数
4.指南针在（
）中能发生偏转明显。
A.
串联电路（一个电池）
B.
断路
C.
短路
D.
并联电路（一个电池）(共10张PPT)
3.电和磁
课前活动：正确使用指南针
要求：
1.利用指南针，判断教室的南北方向。
2.
说出指南针判断南北极的原理。
一、聚焦
选择合适的物体，不接触指南针的情况下，让小磁针发生偏转。
一、聚焦
1820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验时，偶然让通电导线靠近指南针，发现了一个奇怪的现象。
＋
＝
指南针发生了偏转
二、探索：通电导线和指南针
1.连接好电路，先断开开关。
2.分工合作，一位同学拉直导线靠在指南针的上方（如图），等磁针静止不动后，另一位同学控制开关。
3.
接通电流瞬间，观察磁针有什么变化？
4.
断开电流瞬间，观察磁针有什么变化？
反复做几次，观察结果。
二、探索：通电导线和指南针
将导线直接连在电池两端。
放好小磁针，一位同学拉直导线放在上面，另两位同学负责控制导线和电池的接触，做好一切准备。
接通电源，马上断开，一触即放。
试试导线与磁针不同的摆放角度，
你有什么发现？
短路
二、探索：通电线圈和指南针
制作一个线圈
用导线在手指上绕10圈左右取下，固定线圈和引出的线。
思考：
1.在其他条件相同的情况下，线圈与一根导线相比，哪个使磁针偏转角度更大？为什么？
2.试试线圈的不同放法，怎样放磁针的偏转角度最大？
二、探索：通电线圈和指南针
我们的发现：
通电线圈比直导线的指南针偏转角度更大。
奥斯特抓住这个现象，又进行了三个多月的反复实验和研究，终于在1820年7月21日写成论文，确定了科学史上的一个重大发现——电流磁效应。就是这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。
三、拓展延伸
思考：
这节电池不能使小灯泡亮起来了，它是真的没电了吗？
你有说明办法可以验证它是否有电？
作业
1.下列物体不能影响指南针指向的是（
）。
A.铁
B.
磁铁
C.导线
D.通电导线
2.
奥斯特实验说明了（
）。
A.通电导体的周围存在磁场
B.导体周围存在磁场
C.磁体的周围存在磁场
D.铜导线的周围存在磁场
3.下列方法中不能增加电流大小的是（
）。
A.
增加电池节数
B.
增加导线长度
C.
短路
D.
增加线圈圈数
4.指南针在（
）中能发生偏转明显。
A.
串联电路（一个电池）
B.
断路
C.
短路
D.并联电路（一个电池）
C
A
B
C
