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教科版六上第四单元第4课《电能和磁能》教学设计
课题 电能和磁能 单元 四 学科 科学 年级
学习目标 1.电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 2.改变电流方向会改变电磁铁的南北极。 3.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。4.能够制作铁钉电磁铁，亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。5.能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极。6.在实验中体悟认真细致、合作探究的重要性。7.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。
重点 发现电磁铁的基本性质，发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。
难点 探究电磁铁南北极发生变化与什么因素有关。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 什么样的装置可以将电能转换为磁能呢 磁铁也具有“能量”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉，到处都有磁能的影子。其实，通过适当的装置，生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。 学生回答问题。 聚焦的问题——磁能如何由电能转化而来。
讲授新课 探索：在铁钉上绕线圈，并通电测试。1.制作铁钉电磁铁。实验目的:验证缠绕线圈的铁钉电磁铁能否将电能转化为磁能。实验材料:导线、大铁钉、电池、电池盒、砂纸、大头针。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，用大铁钉靠近大头针，观察能否将大头针吸起。重复几次，看看现象是否相同。实验现象:大铁钉能吸起大头针。实验结论:缠绕线圈的铁钉电磁铁能将电能转化为磁能。2.电磁铁:像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。3.测试铁钉电磁铁。测试方法:(1)把电磁铁连接到电池槽上，接通电流，把电磁铁靠近大头针，观察电磁铁能否吸起大头针以及能吸起多少个大头针。(2)断开电流，把电磁铁靠近大头针，观察现象。(3)填好实验记录表格。用电磁铁将大头针搬运至指定位置。电磁铁是怎样搬运大头针的 怎样控制大头针能让它掉落在指定位置 分析:在做奥斯特实验时，导线通电磁针偏转，说明产生了磁性，如断电路，磁针不偏转，说明磁性消失了。电磁铁是由通电导线缠绕內成的，所以电磁铁的基本特征应该是通电有磁性，断电磁性消失。我们可以利用这一特征，将大头针搬运至指定位置。结论:接通电磁铁的电路，电磁铁产生磁性，吸起大头针，将大头针移至指定位置。断开电路，磁性消失，大头针便掉落在指定位置。电磁铁也能指南北吗 实验材料:导线、大铁钉、电池指南针。实验猜想:可能与线圈缠绕的______有关。[填“圈数"或“方向”]实验步骤:(1)按照下图(实验记录中)两种线四的绕法做两个电磁铁。注意拿大铁钉的方向不变，拿大铁钉的左右手不变，只是导线缠绕的方向相反。(2)分别用指南针测出钉尖与钉帽的磁极。实验记录:线圈缠绕方向实验现象逆时针方向（从左向右看）电磁铁的钉尖是南极。钉帽是北极。顺时针方向（从左向右看）电磁铁的钉尖是北极。铜帽是南极。实验结论:电磁铁的南北极方向与电流的方向有关，在不改变接线方式的情况下，按不同的方向缠绕线圈，得到的磁极方向不同。研讨：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 用电磁铁搬运物体时，是利用电磁铁产生的磁力吸引物体，从而使物体转移。在这个过程中，电磁铁消耗的是电能，产生的是磁能；物体消耗的是磁能，产生的是机械能。拓展：了解磁能如何转换为电能。通常情况下，磁能可以通过发电机转换为电能。发电机是将其他形式的能转换为电能的机械设备。发电机的形式有很多，但其工作原理基本相同，都是让闭合电路的一部分导体在磁场中运动，将磁能转换为电能。 学生领取材料并开展研究。 交流。学生围绕问题解答：电磁铁是怎样搬运大头针的？接通电源，电能转换成磁能。怎样控制电磁铁，能让大头针掉落在指定位置？断开电源，磁能消失。准备指南针和记录纸，学生动手操作，借助小磁针开展研究。 按小组顺序汇报本组电磁铁南北极情况。 探究后交流。回顾实验现象，交流结果。 突出交流的重点，关注能量的转换现象。理解能量的转换与转移。利用发现问题、分析问题、解决问题的思路，来探究影响电磁铁南北极的因素。深入理解能量的转换和转移。
课堂小结 通过本节课的学习，我们知道了电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质，以及改变电流方向会改变电磁铁的南北极。电能和磁能可以相互转换，也能从一个物体转移到另一个物体。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。
板书
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4 电能和磁能
教科版 六年级上
新知讲解
什么样的装置可以将电能转换为磁能呢
磁铁也具有“能量”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉，到处都有磁能的影子。其实，通过适当的装置，生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。
新知讲解
电磁感应
新知讲解
1
在铁钉上绕线圈，并通电测试。
1.制作铁钉电磁铁。
实验目的:验证缠绕线圈的铁钉电磁铁能否将电能转化为磁能。
实验材料:导线、大铁钉、电池、电池盒、砂纸、大头针。
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。
新知讲解
1
(2)给线圈通上电流，用大铁钉靠近大头针，观察能否将大头针吸起。重复几次，看看现象是否相同。
实验现象:大铁钉能吸起大头针。
实验结论:缠绕线圈的铁钉电磁铁能将电能转化为磁能。
2.电磁铁:像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。
新知讲解
1
新知讲解
制作电磁铁
新知讲解
制作铁钉电磁铁
新知讲解
1
3.测试铁钉电磁铁。
测试方法:(1)把电磁铁连接到电池槽上，接通电流，把电磁铁靠近大头针，观察电磁铁能否吸起大头针以及能吸起多少个大头针。
(2)断开电流，把电磁铁靠近大头针，观察现象。
(3)填好实验记录表格。
实验过程 实验现象
未通电流时 不能吸起大头针
接通电流后 大约能吸起20个大头针
断开电流后 不能吸起大头针
新知讲解
2
用电磁铁将大头针搬运至指定位置。
电磁铁是怎样搬运大头针的 怎样控制大头针能让它掉落在指定位置
新知讲解
2
分析:在做奥斯特实验时，导线通电磁针偏转，说明产生了磁性，如断电路，磁针不偏转，说明磁性消失了。电磁铁是由通电导线缠绕內成的，所以电磁铁的基本特征应该是通电有磁性，断电磁性消失。我们可以利用这一特征，将大头针搬运至指定位置。
结论:接通电磁铁的电路，电磁铁产生磁性，吸起大头针，将大头针移至指定位置。断开电路，磁性消失，大头针便掉落在指定位置。
新知讲解
用电磁铁搬运大头针
新知讲解
3
电磁铁也能指南北吗
实验材料:导线、大铁钉、电池指南针。
实验猜想:可能与线圈缠绕的______有关。[填“圈数"或“方向”]
实验步骤:(1)按照下图(实验记录中)两种线四的绕法做两个电磁铁。注意拿大铁钉的方向不变，拿大铁钉的左右手不变，只是导线缠绕的方向相反。
(2)分别用指南针测出钉尖与钉帽的磁极。
新知讲解
3
实验记录:
实验结论:电磁铁的南北极方向与电流的方向有关，在不改变接线方式的情况下，按不同的方向缠绕线圈，得到的磁极方向不同。
线圈缠绕方向 实验现象
逆时针方向（从左向右看） 电磁铁的钉尖是南极。钉帽是北极。
顺时针方向（从左向右看） 电磁铁的钉尖是北极。铜帽是南极。
新知讲解
研究电磁铁的南北极
新知讲解
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
用电磁铁搬运物体时，是利用电磁铁产生的磁力吸引物体，从而使物体转移。在这个过程中，电磁铁消耗的是电能，产生的是磁能；物体消耗的是磁能，产生的是机械能。
新知讲解
了解磁能如何转换为电能。
通常情况下，磁能可以通过发电机转换为电能。发电机是将其他形式的能转换为电能的机械设备。发电机的形式有很多，但其工作原理基本相同，都是让闭合电路的一部分导体在磁场中运动，将磁能转换为电能。
课堂练习
判断题。
1.电能和磁能是一回事，就是名字不一样而已。( )
2.所有磁能都可以由电能转换而来。( )
3.磁铁没有能量。( )
4.磁能的应用很广泛，例如磁悬浮列车、电磁炉等等。( )
5.电磁铁和磁铁一样，磁铁始终都存在。( )
6.耳机的应用没用到磁能。( )
7.自制的电磁铁没有灯泡等电器，且导线很短，所以不太耗电。( )
8.电磁铁也可以指南北。( )
9.用干电池做电磁铁实验时要连续进行试验，中途不能切断电源。( )
√
×
√
×
×
×
×
×
×
课堂练习
选择题
1.制作电磁铁试验中用的导线一定是（ ）。
A.不带绝缘皮 B.带绝缘皮 C.粗大的
2.如图所示，光滑的地面上有一辆小车，上面放一块条形磁铁，左侧地面固定一根螺线管，当开关闭合时。小车向右运动。可以判断该电磁铁的右端是（ ）。
A.南极
B.北极
C.无法确定
3.我们制作电磁铁时，导线两头应留出（ ）做引出线。
A.0.1~0.5厘米 B.10~15厘米 C.50~100厘米
B
B
B
课堂总结
电和磁
通过本节课的学习，我们知道了电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质，以及改变电流方向会改变电磁铁的南北极。电能和磁能可以相互转换，也能从一个物体转移到另一个物体。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。
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教科版六上第四单元第4课《电能和磁能》同步练习（含答案）
填空题。
1.___________也具有“能量”，从磁悬浮列车、电磁起重机，到耳机、电磁炉，到处都有___________的影子。
2.通过适当的装置，生活中的大部分磁能都可以由___________转换而来。
3.由线圈和铁芯组成的装置叫作___________。
4.我们制作铁钉电磁铁所用的___________较短，连接在电池上有点像___________连接，耗电大，电池容易发热，所以不能长时间连接在电池上。
5.钉尖和钉帽指___________的方向，与___________的方向有关。
6.在不改变接线方式的情况下，按不同的___________绕线圈，得到的方向结果___________。
二、判断题。（对的画“√”，错的画“×”）
1.电能和磁能是一回事，就是名字不一样而已。( )
2.所有磁能都可以由电能转换而来。( )
3.磁铁没有能量。( )
4.磁能的应用很广泛，例如磁悬浮列车、电磁炉等等。( )
5.电磁铁和磁铁一样，磁铁始终都存在。( )
6.耳机的应用没用到磁能。( )
7.自制的电磁铁没有灯泡等电器，且导线很短，所以不太耗电。( )
8.电磁铁也可以指南北。( )
9.用干电池做电磁铁实验时要连续进行试验，中途不能切断电源。( )
10.我们做电磁铁实验时用过的铁钉，不通电也可以吸引大头针，这说明电磁铁不通电也能产生磁性。( )
11.制作电磁铁需要用包着绝缘皮的导线。( )
12.制作电磁铁的导线非常短，实验时应该短时间接触。( )
13.电磁铁的南北极是固定的，不能改变。( )
14.电能和磁能之间是可以互相转换的。( )
三、选择题。
1.制作电磁铁试验中用的导线一定是（ ）。
A.不带绝缘皮 B.带绝缘皮 C.粗大的
2.如图所示，光滑的地面上有一辆小车，上面放一块条形磁铁，左侧地面固定一根螺线管，当开关闭合时。小车向右运动。可以判断该电磁铁的右端是（ ）。
A.南极
B.北极
C.无法确定
3.我们制作电磁铁时，导线两头应留出（ ）做引出线。
A.0.1~0.5厘米 B.10~15厘米 C.50~100厘米
4.如果改变电磁铁的电流方向，则（ ）。
A.电磁铁的南北极发生改变 B.电磁铁的南北极和原来一样 C.无法判断
5.电磁铁与普通磁铁相比有许多优点，下列说法中错误的是（ ）。
A.电磁铁可以控制磁性的强弱 B.电磁铁可以控制磁极的方向
C.电磁铁可以完全取代普通磁铁
6.我们制作的电磁铁与有南北极，下列关于电磁铁南北极的说法中错误的是（ ）。
A.电磁铁的南北极与线圈的缠绕方向有关 B.电磁铁的南北极与电池正负极的接法有关
C.电磁铁的南北极与线圈的圈数有关
7.下列说法正确的是（ ）。
A.电磁铁的线圈向逆时针方向绕通电后磁性会较弱
B.电磁铁的线圈向顺时针方向绕，通电后磁性会较强
C.电磁铁的线圈往任何方向绕，通电后都有磁性
8.只改变电磁铁线圈的缠绕方向，这时电磁铁（ ）。
A.南北极改变 B.南北极不变 C.磁力强弱发生变化
9.改变电磁铁的南北极最简单的方法是（ ）。
A.改变线圈缠绕的方向 B.改变电池的连接方式 C.改变线圈圈数
10.下列几样物品中应用到电磁铁的是（ ）。
A.指南针 B.电铃 C.银行卡
四、排序题。
请将下面制作电磁铁的过程进行排序。
（ ）在导线两头留出10~15厘米做连接线。
（ ）用有绝缘皮的导线在铁钉上缠绕50~100圈。
（ ）固定连接线与线圈，避免线圈松开。
（ ）给线圈接通电流，观察铁钉能否吸起大头针。
（ ）用砂纸把接线头打磨光亮。
五、简答题。
1.举例说明日常生活中能的应用有哪些？
2.什么样的装置可以将电能转换为磁能呢？
六、综合题。
1.下图中，电磁铁的钉尖是S极还是N极？请在括号中标出来。[提示：注意箭头的方向是指南针旋转的方向。]
这两个电磁铁的南北极不同，是因为________________________________________。
2.下图中，电磁铁的钉尖是S极还是N极？请在括号中标出来。
这两个电磁铁的南北极不同，是因为________________________________________。
3.小科同学研究“铁钉电磁铁有没有南北极”的实验，如右图所示。这时，铁钉尖端与小磁针的S极接近，小磁针S极被吸引了，小科就断定电磁铁有南北极。这样的研究合理吗？请简要说明。
参考答案
一、
磁铁 磁能
电能
电磁铁
导线 短路
南北 电流
方向 不同
二、
×
×
×
√
×
×
×
√
×
×
√
√
×
√
三、
B
B
B
A
C
C
C
A
B
B
四、
2 1 3 5 4
五、
1.磁悬浮列车、电磁起重机、耳机、电磁炉等等都用到了磁能。
2.由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁，电磁铁能将电能转换为磁能。
六、
1.N S 线圈缠绕的方向不同
2.S N 电池连接的方向不同
3.这样的研究是不合理的，遇到这种情况还应该用铁钉尖端与小磁针的N极接近（或铁钉帽端与小磁针的S极接近），如果出现相互排斥才可以判断电磁铁有不同的磁极方向。
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