学习单1：模拟用电磁铁分离出废铁
姓名
任务要求 制作一个电磁铁，将回形针搬运到空车厢上
实验材料 绝缘细导线、大铁钉、电池和电池盒、回形针和纸屑、空盒子（车厢）、导学单
步骤 1.自制电磁铁。 2.将电磁铁接到电路中。 3.用电磁铁分离搬运回形针到废铁回收车厢中。 4.完成学习单记录。
我的发现 接通电路时，电磁铁______（能/不能）吸起大头针,说明______（有/没有）磁性；断开电路时，电磁铁______（能/不能）吸起大头针,说明______（有/没有）磁性。
我的思考 搬运过程中，能量是怎么转移和转换的？ 通电时，电池输出的____能转化成电磁铁的_____能。
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废铁回收车厢
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4.电能和磁能
【教材简析】
本课是六年级上册《能量》单元的第4课。上一课通过重现奥斯特实验，学生已经初步了解电与磁的关系，知道通电导线能使小磁针发生偏转，电能产生磁。而本课希望学生能上升到“电能和磁能可以相互转化”上。聚焦部分借助生活中的磁能用具，引导学生聚焦问题进行思考：什么样的装置可以将电能转换成磁能呢？探索部分分为三个环节：一是制作铁钉电磁铁，利用电磁铁将回形针搬运到指定位置：在铁钉上绕线圈，并通电测试。学生需要进行动手操作，观察现象，并明确电磁铁的结构和制作注意事项。研讨部分提出“用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？在这个过程中，能量形式是怎样转换的？”二是电磁铁也能指南北吗？通过对比磁铁的性质，研究铁钉电磁铁是否有南北极，且电磁铁的南北极与什么有关。通过感受电磁铁的通断控制，引导学生体会能量的转移和转换。三是磁能转化成电能，引导学生掌握电能和磁能之间的可以相互转换。通过观看电磁科技发展史让学生情感升华，让孩子能像这些科学家一样，通过日复一日、年复一年的研究，给人类的生活带来方便！
【学情分析】
在第3课中，学生已经认识了电流的磁效应，初步掌握了扎线圈的一些方法，知道电能产生磁，为本课更深入的学习能量的转移与转换做好铺垫。本课需要学生自己动手制作电磁铁，利用电磁铁搬运回形针，并探究电磁铁的南北极及影响因素，在观察的同时需要用图片和文字的形式对观察所得进行记录。而学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的动手实践和观察能力，并能进行记录，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。
【教学目标】
科学概念目标
通过自制电磁铁，理解并能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。
通过搬运回形针，知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。
通过测试电磁铁南北极实验，知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向和线圈缠绕方向会改变电磁铁的南北极。
科学探究目标
能够制作铁钉电磁铁，并亲历用铁钉电磁铁搬运回形针的实验。
能够利用磁铁“同名磁极相斥、异名磁极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极。
科学态度目标
在实验中感悟认真细致、合作探究的重要性。
科学、技术、社会与环境目标
感受到电能和磁能的相互转换，给人类生活带来了许多便利。
【教学重难点】
重点：自制电磁铁，并通过实验初步认识电磁铁
难点：学生自己动手制作电磁铁。
【教学准备】
教师：学生实验材料、教学课件等
小组：多股绝缘细导线1.2m左右（两端剥皮）、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、回形针、空盒子、指南针、学习单
【教学过程】
1、聚焦（预设5分钟）
[材料准备：课件]
1.出示PPT，请学生观察思考：用什么工具可以将废铁从垃圾中分离出来进行回收利用？（预设：磁铁，磁能）
2.废铁回收厂是怎么回收废铁的？怎么让废铁被吸引和掉落的？
3.电磁铁产生了什么让它可以吸引废铁？什么能量让电磁铁具有磁性。今天，我们就来学习《电能和磁能》。（板贴）
（设计意图：通过创设情境，设计驱动问题分离可回收垃圾中的废铁加强学生对认识电磁和磁能的迫切需求；进而激发学习兴趣，增强学习动力。）
二、搬运回形针（预设20分钟）
[材料准备：多股绝缘细导线1.2m左右（两端剥皮）、大铁钉、电池和电池盒、回形针、空盒子、学习单]
1.颁布任务：模拟用电磁铁分离出废铁。要求：不能用手直接接触回形针。这些是我们的材料（出示材料）。你有办法吗？
（预设：给导线通电产生磁性，吸引回形针。）
追问：学以致用，很好的想法，我们怎么让磁力更大一些呢？
预设：绕成线圈，缠在铁钉上……）
2. 做一个电磁铁
（1）观看视频，指导制作方法。
提问：需要注意些什么？（预设：导线两端要打结、去皮，需要预留15厘米接入接线柱，不能连接时间长，注意安全等）
（2）要求：2-3人一组，自制电磁铁，搬运回形针，完成学习单。
（3）学生自制电磁铁，教师巡视指导。
3.交流研讨：
①我们是怎么分离回形针的
预设（接通电路吸，断开电流掉落。说明什么？）
②说明电磁铁有怎样的性质？
预设（电磁铁磁性可以控制）
③电磁铁的磁能是怎么产生？能量是怎么转移和转换的？
（设计意图：将两个探究任务合二为一，设置长时探究，把课堂时间尽可能让给学生,放手让学生自主作出有效的较长时间的探究,使学生在课堂上做有价值、有意义的事情。以相对真实的任务驱动，将电磁铁装置的学习制作变成解决问题、达成目的一种重要方式，以培养学生的自学能力、问题分析与解决能力，让学习过程充满趣味与挑战感。）
三、判断电磁铁是否有南北极（预设：10分钟）
[材料准备：电磁铁、电池组、指南针、学习单]
（一）电磁铁有南北极吗？（预设：7分钟）
1.电磁铁是一种特殊的“磁铁”，判断电磁铁是否有指南北。（预设：通电靠近指南针）对此，你有什么想法？（预设：可能电磁铁像磁铁一样两端都有磁力；磁铁也有南北极……）
2.电磁铁顶尖吸引红色指针（北极），一定能判断顶尖是南极吗？（预设：铁钉也吸引只能针）如何排除这个干扰（预设：用另一头去靠近指南针）会有什么变化（排斥红色指针吸引白色指针）
3.讲解实验要求：判断电磁铁的南北极，填写记录单。
4.学生探究，汇总结果。
5.交流汇报：
①我们组观察到……，认为电磁铁的南北极分别是……
②有几组的结果不一样是什么原因？我们一起来看下他们的记录单。
（预设：他们的线圈缠绕方向，电池方向不一样）
③说明电磁铁的南北极和电流有关吗？
（预设：电磁铁的南北极可以用电流方向来控制）
④电磁铁的磁能产生与和电能的变化有关联吗？
（预设：进一步说明磁能由电能转换而来）
（设计意图：从实验中的现象导入，自然过渡，引发学生对电磁铁是否有磁极的思考，进而学习掌握判断电磁铁南北极的方法，通过设置2组实验组学生轻松发现电流方向和线圈缠绕方向会影响电磁铁南北极。）
四、磁能转化成电能
1. 发电机发电
你发现了什么？
（预设：产生了电，发电机可以把利用磁能生成电能）
2.电磁科技发展史视频
（设计意图：进一步引导学生对于电能和磁能之间的相互转换。通过观看电磁科技发展史让学生情感升华，让孩子能像这些科学家一样，通过日复一日、年复一年的研究，给人类的生活带来方便！）
四、课堂总结（预设：2分钟）
1.课堂小结：通过今天的学习，我们了解到电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质；知道电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体；电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁铁的南北极。在下一节课中，我们还将继续研究电磁铁的奥秘。
【板书设计】
4. 电能和磁能
电磁铁（铁芯加线圈）
电能 磁能
发电机
【作业设计】
1. 调查生活中把电能转化成磁能的工具？
2. 怎么样让我们的电磁铁磁能更大？
【学习记录单】
六上《能量》
单元教学设计
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共24张PPT)
4.电能和磁能
思考：用什么工具可以将废铁从垃圾中分离出来进行回收利用？
可回收垃圾
像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。
线圈
铁芯
认识电磁铁的结构
任务一：模拟用电磁铁分离出废铁
要求：不能用手直接接触回形针。
可回收垃圾筒
废铁回收车厢
1.做一个电磁铁
2.用电磁铁分离废铁到回收车厢
温馨提醒
导线两端留15厘米左右
不能长时间连接电源
自制电磁铁，
分离回形针，
完成学习单。
15厘米
任务一：模拟用电磁铁分离出废铁
交流研讨
交流思考：
①我们是怎么分离回形针的？
②说明电磁铁有怎样的性质？
③电磁铁的磁能是怎么产生？能量是怎么转化？
电磁铁是一种特殊的“磁铁”。
任务二、判断电磁铁是否有指南北
原理：同极相斥、异极相吸。
如下图当铁钉吸引红色指针（北极），一定能判断顶尖是南极吗？
任务二：判断电磁铁是否有南北极
温馨提醒
1.小组分工合作，及时记录。
2.完成实验后，请及时断开开关。并在黑板上粘贴结果。
3.听到音乐声响起，整理好材料放回原处，准备汇报。
（南极） （北极） （北极） （南极）
（南极） （北极） （北极） （南极）
交流研讨
交流思考：
①说明电磁铁的南北极和电流有关吗？
②电磁铁的磁能产生与和电能的变化有关联吗？
拓展延伸
点击播放实验视频
了解利用磁能生成电能。
生活中哪里有磁能？
磁悬浮列车
电磁炉
电磁
起重机
耳机
生活中大部分磁能都可以由电能转化而来。
课后作业
1.调查生活中把电能转化成磁能的工具？
2.怎么样让我们的电磁铁磁能更大？
本课小结
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性质。
电能和磁能可以互相转换，能从一个物体转移到另一个物体。
电磁铁也有南北极，且改变电流方向（改变电池正负极连接方式，或改变线圈缠绕方向）会改变电磁铁的南北极。
课堂练习
1.以下哪种材料不是制作电磁铁的必备材料？（ ）
A.大铁钉 B.绝缘导线 C.导线和电池组 D.磁铁
2.请判断，下列那句话是错误的？（ ）
A.电磁铁是由铁芯和线圈组成的装置。
B.电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。
C.电磁铁不能将电能转化成磁能。
D.电磁铁也有南北磁极。
D
C
课堂练习
3.在“探究电磁铁的南北极与什么因素有关”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A.我们可以利用“同极相吸、异极相斥”的原理判断电磁铁的南北极。
B.电磁铁的南北极是固定不变的。
C.其他条件不变，改变电流方向，电磁铁的南北极就会发生变化。
D.其他条件不变，改变导线的缠绕方向，电磁铁的南北极不会发生变化。
C
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