(共35张PPT)
第四单元:能量
3、电和磁
核心素养目标
核心素养目标
科学观念:通过亲历奥斯特实验,知道通电导线和通电线圈具有磁性,电可以转换成磁。能够应用通电线圈检测废电池并尝试解释废电池是否有电的原因。
科学思维:用分析推理的方法得出通电导线和通电线圈具有磁性的特点,理解电能和磁能的转化。用比较分析的方法,体会影响通电导体磁性强弱的因素。
探究实践:操作体验奥斯特实验,观察、描述、记录短路和使用通电线圈时指南针的偏转角度变化。
态度责任: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,养成严谨细致、实事求是的科学态度。
科学聚焦
01
1820年,丹麦科学家奥斯特在一次实验中,偶然让通电的导线靠近指南针,发现了一个奇怪的现象。就是这个发现,为人类大规模利用电能打开了大门。奥斯特发现了什么?怎样解释这种现象呢?
科学探索
02
一、用通电导线靠近指南针,观察导线是否会产生磁性
实验材料
开关
导线
灯座和小灯泡
电池盒和电源
指南针
实验过程
第一步:组装一个电路,点亮小灯泡,以确保电路是通路。
用导线将各个部件连接形成一个闭合的回路就可以点亮小灯泡了!
演示:点亮小灯泡
想一想:电流在电路中是怎么流动的?
电流是从电池的正极流出,经过导线、开关和灯泡后再流向负极。
第二步:在桌上放一个指南针,指针停止摆动时,观察指南针指向什么方向。
指南针静止时指示南北方向。
因为地球也是个磁体,地磁南极在地理北极,而地磁北极在地理南极。指南针也有南北极之分,所以指南针的S极被地磁北极吸引指向南极,N极被地磁南极吸引指向北极。
指南针相当于一块磁铁,分南北两极,磁针红色端为磁针的北极,用N表示;磁针白色端为磁针的南极,用S表示。
根据磁铁的性质同“性相斥,异性相吸”的原理,指南针的指针发生偏转,说明指南针周围存在磁场。
第三步:将电路中的导线拉直放置在指南针的上方,并且让导线的方向与磁针所指的方向一致。
第四步:接通电路观察指南针有什么变化,再断开电路观察指南针有什么变化。
注意事项
反复实验,观察结果
电路是通路
放置在指南针上方的导线一定要拉直
让导线的方向与磁针所指的方向一致
演示:通电导线有磁性
通过实验:你发现电能__________。
实验记录
电路状态 现象 现象分析
合上开关 小灯泡
指南针 断开开关 小灯泡 指南针 灯泡发亮
轻微偏转
灯泡不亮
不偏转
通电导线能让指南针发生偏转,说明通电导线能产生磁性。
产生磁性
改变通电导线的位置
通电导线离磁针远近不同,磁针的偏转程度会不同;
导线在磁针下方磁针也会偏转,但方向相反,把导线顺着磁针移动,导线各处对磁针产生的效果都一样。
接通电路,指南针的指针发生偏转,和电流有关。如电流比较强,指南针的指针发生偏转是否更明显?怎样使电流变得更强一些?
电路短路,电流很强,电池会很快发热,所以开关只能接通一下,马上断开,时间不能太长
温馨提示
拿掉电路中的小灯泡,安装短路电路,重复刚才的实验
演示:短路导线磁性更强
电路短路时 小磁针现象 现象分析
导线触碰电池两端
导线不触碰电池两端 较明显偏转
短路时通电线圈的电流大,电流越大产生磁性越大
不偏转
实验记录
二、用通电线圈靠近指南 针,重演奥斯特实验
第一步:做一个线圈
用导线在手指上绕10圈左右取下
固定线圈和引出的线
演示:做线圈
第二步,给线圈通上电,观察指南针的指针变化。
实验记录
磁针偏转角度 现象分析
导线
线圈横放 线圈竖放 线圈侧放 轻微偏转
不偏转
偏转角度很大
偏转角度较大
线圈产生的磁性还和线圈的放置方式有关,当线圈竖放在指南针上时产生的电流最大,磁性最强。
拓展:用完了的废电池,是不是一点点电都没有了呢?能用我们的线圈和指南针检测一下吗?
磁针偏转说明废电池里还有电,磁针不偏转说明废电池里没有电,它们成了检测电流的仪器。
实验记录
科学研讨
03
1.分析奥斯特实验,你有什么发现
发现了电磁之间有联系的。
2.电和磁之间能否相互转换
电和磁之间可以相互转换,这是一种能量转换。
3.你的依据是什么
磁针偏转应该是电流产生磁性。线圈越多,产生的磁性越大,磁针偏转越大。
课堂总结
04
发生偏转
恢复原位
很强
变大
不能
变大
奥斯特
偏转
电能
南北方向
磁性