(共27张PPT)
第四单元：能量
4、电能和磁能
核心素养目标
核心素养目标
科学观念：通过自制电磁铁和搬运大头针活动，了解电磁铁的结构，知道电能和磁能都是能量的形式，电能可以转化成磁能
科学思维：通过比较、分析电磁铁接通和断开电流的不同现象推理论证电磁铁具有“接通电流产生磁性、断开电流磁性消失”的性质。通过与磁铁类比体验电磁铁有南北极并且南北极可以改变的现象，归纳得出影响磁铁南北极的因素。
探究实践：通过搬运大头针到指定位置的活动体验，比较分析得出电磁铁通电时具有磁性的结论。通过运用指南针检测电磁铁南北极活动，分析论证影响电磁铁南北极的因素。
态度责任：在体验电磁铁性质的有关活动中，培养对电磁铁的持续研究兴趣；感受电能可以转换为磁能的奇妙，愿意交流、乐于尝试，能基于证据反思和调整探究
科学聚焦
01
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。
什么样的装置可以将电能转换为磁能呢？
科学探索
02
一、制作铁钉电磁铁
实验材料
铁钉
长导线
电池盒、电池
大头针
制作步骤
第一步：铁钉上绕线圈
用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕50-100圈，两头分别流出10-15厘米做连接线。
固定连接线与线圈，避免线圈松开，然后用砂纸把接线头打磨光亮。
第二步：固定线圈
第三步：像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。
演示：制作铁钉电磁铁
铁钉电磁铁能像永久性磁铁那样吸引大头钉吗？
二、做铁钉电磁铁吸引大头钉实验
①给线圈通上电流，看看铁钉能不能吸起大头针②然后再断开电流，看看又会发生什么现象
注意事项
我们制作的铁钉电磁铁所用的导线较短，连接在电池上有点像短路连接，耗电大，电池容易发热，所以不能把它长时间连接在电池上。
实验记录
电路状况 实验现象
未通电流时
不能吸气大头针
接通电流后
能吸起大头针
断开电流后
大头针掉落
实验结论：
电磁铁通电时产生磁性，断电时磁性消失。
三、用电磁铁搬运大头钉
任务：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
当铁钉电磁铁通电之后，铁钉就有了磁能，相当于一块磁铁，我们利用他来搬运大头针。
利用控制电源开关的方式让大头针掉落在指定位置。
如果断电后，电磁铁仍有一点磁性，只要轻轻敲敲铁钉，剩磁就没有了。
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？
用电磁铁搬运大头针时，电能转换成了磁能，磁能从铁芯转移到大头钉上。
四、电磁铁也能指南北吗？
磁铁有南北极，那么电磁铁也会有南北极吗？如何去验证？
给铁钉电磁铁通电，用钉尖和钉帽靠近指南针，各组的电磁铁钉尖是什么极？钉帽是什么极？
温馨提示
答案是还不能判断。因为铁钉本身就可以与指南针南北极相吸引。
钉尖吸引了指南针的北极就能说明钉尖是南极了吗
要再靠近指南针南极试试，如果相互排斥就可以得到证实。
怎么办
实验记录表
影响因素 记录 我们的发现
电池正负极的接法 （线圈缠绕方向相同，电池正负极接法不同）
线圈的缠绕方向 （电池正负极接法相同,线圈缠绕方向不同）
电磁铁钉尖是南极（S）
电磁铁钉尖是北极（N）
电磁铁钉尖是南极（S）
电磁铁钉尖是北极（N）
电磁铁南北极与电池正负极的接法有关
电磁铁南北极与线圈的缠绕方向有关
科学研讨
03
1.用电磁铁搬运物体,能量是怎样转移的？
电磁铁通电后产生了磁能，磁能吸引了第一个大头针。同时磁能又转移到了这个大头针上，吸引了另一个大头针。
电池输出电能，通过电磁铁将电能转换成磁能，吸引了大头针。
2.在这个过程中,能量形式是怎样转换的？
科学研讨
03
排斥
吸引
改变
改变
不变
耳机、电磁炉、磁悬浮列车、电磁起重机等
线圈
铁芯
磁能
磁能
S
N
N
S
N
S
S
N
机械能
