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第四单元能量复习
教科版六年级上册
世间万物都是运动的,能量是对物体运动的一种描述。相对于不同形式的运动,能量的形式也各不相同,声、光、电、热、磁都是能量的表现形式,不同形式的能量之间是可以相互转换的。
像我们组装过的电路一样,电池提供的电能经过小灯泡,转换成了光能和热能。在这个过程中,电能的总量与光能和热能的总量是相等的。
1-我们的地球模型
聚焦:能量有多种表现形式,如声、光、电、热、磁等。
在我们观察到的各种现象中,能量的表现形式虽然各不相同,但都可以转化为一种新的能量形式——机械能。机械能可以使物体运动起来。
2-调查家中使用的能量
聚焦:在我们的生活中,每天都会补充和消耗能量。家里使用最多的是电能。
我们经常使用的交通工具的能量形式和来源不同,需要付出的经济成本和环境代价也不同。
一辆汽车大约只有20%的燃料用于驱动车辆,剩下的燃料主要转换成了热能和声能,散发到环境中去了。燃油汽车发动机排出的气体对植物、动物、建筑物危害很大,对地球的环境造成污染。
家用的各种电器都会在说明书或铭牌上标有“功率”一项,它指的是工作时单位时间内耗电量的大小。功率为1000瓦的电器,1小时的耗电量就是1度。功率的单位是瓦特,符号是W。
耗电量=功率*时间/1000
(度)(W)(h)
不可再生能源:煤、石油、天然气
可再生能源:太阳能、风能、水能
3-电和磁
聚焦:1820年,丹麦科学家奥斯特让通电的导线靠近指南针,发现指南针偏转,证明了通电导线产生磁。
用通电导线靠近指南针,观察导线是否会产生磁性
1、组装一个电路,点亮小灯泡,以确保电路是通路。
2、在桌上放一个指南针。指针停止摆动时,观察指南针指向南北方向。
3、将电路中的导线拉直,放置在指南针的上方,并让导线的方向与磁针所指的方向一致。
4、接通电路,指南针轻微偏转。再断开电路,指南针复位。
实验结论:通电导线会产生磁性,使指南针发生偏转。
有什么办法可以使实验效果更明显吗?
去掉小灯泡,让电路短路。(电路短路,电流很强,电池会很快发热。所以只能短暂接通一下,马上断开。)
实验结论:短路电流越大,产生的磁性越大,指针偏转角度越大。
用通电线圈靠近指南针,重演奥斯特实验
用导线在手指上绕10圈左右取下,固定线圈和引出的线。给线圈通上电流,线圈会产生磁性吗?
实验结论:通电线圈产生的磁性强,使指针偏转的角度更大。
当通电线圈立着放,且指南针靠近线圈中心的时候,磁性最强,指南针偏转角度更大。
检测废旧电池
用线圈和指南针做一个电流检测器,若指针发生偏转,则证明废电池还有电。
其他发现:
通电导线离磁针越近,磁针的偏转越明显。
导线在磁针下方磁针也会偏转,但偏转方向相反。
4-电能和磁能
聚焦:磁铁具有能量可以吸引铁制品,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。其实通过电磁铁,生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。
在铁钉上缠绕线圈,并通电测试。
用有绝缘皮的导线在大铁钉上沿同一方向缠绕50-100圈,两头分别留出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。给线圈通上电流,铁钉吸起大头针,断开电流大头针掉落。
像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。具有通电产生磁性,断电磁性消失的基本性质。
通电后电产生磁,铁钉有了磁性可以搬运大头针。利用控制电源开关的方式,让大头针落到指定位置。
电磁铁也能指示南北吗?
方法:用指南针检测,出现同极相斥、异极相吸的现象,说明有电磁铁磁极
实验结论:电磁铁有磁极,能指示南北
电磁铁的磁极能改变:改变电池正负极的连接法(电流方向)和线圈的缠绕方向,都能改变电磁铁的南北极。(同时改变两个条件,磁极不变)
磁能转化为电能的典型应用就是发电机
磁铁
磁性石头;
磁性自然存在;
磁极不变;
电磁铁
由线圈和铁芯组成;
通电有磁性,断电磁性消失;
磁极可以改变;
有磁性
有南北极
5-电磁铁
聚焦:电磁起重机通电时,电能转换为磁能,可吸起钢铁;断电时,磁能消失,钢铁就会落下。
对比实验:验证电磁铁磁性强弱与什么因素有关。线圈匝数、电流大小、铁芯大小等(验证什么就改变什么条件,其他条件都不变)通过吸起大头针的个数判断磁性强弱,吸起数量多说明磁性强。测三次求平均值:减少误差,让实验更准确
研究的内容 电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关吗
研究假设 电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关:
改变的条件
不变的条件
条件改变
实验结论
线圈匝数
电池数量、铁芯大小、导线粗细等
线圈匝数差别大一些,效果明显50-100-150
电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,
线圈匝数越多,磁性越强
研究的内容 电磁铁磁性强弱与电流大小有关吗
研究假设 电磁铁磁性强弱与电流大小有关:
改变的条件
不变的条件
条件改变
实验结论
电池节数
线圈匝数、铁芯大小、导线粗细等
一节电池,两节串联,三节串联
电磁铁磁性强弱与电流大小有关,
电池越多电流越大,磁性越强
6-神奇的小电动机
聚焦:在电动玩具车里都有小电动机,它通过导线和电池一起组成一个电路。。
转子上有三个铁芯和线圈,是三个电磁铁的组合将电能转化为磁能。
换向器的作用是接通电流并转换电流的方向。
后盖上有电刷,接触换向器的金属环,接通电流。
外壳上有磁铁和线圈产生的磁相互作用,推动转子转动。
1.给转子通电,转子没有转动
2.用一个磁铁靠近转子,转子开始转动
3.改变转动速度:改变磁铁与转子的距离、磁铁数量、电池数量
4.改变转动方向:改变电流方向(电池正负极连接法)、磁铁的磁极(同时反转两块磁铁)
5.工作原理:转子中的电磁铁通电后产生磁性,与磁铁相互作用推动转子转动。
电动机中电流路径:电池正极→后盖连接线→电刷→换向器→线圈→换向器→电刷→后盖连接线→电池负极
电动机是用电产生动力的机器。虽然大小悬殊、用途各异,但电动机工作的基本原理相同:用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。
7-能量从哪里来
聚焦:能量是物质的一种形式,能量的形式是多种多样的,这些能量之间可以相互转换。
植物通过光合作用,把太阳的光能转化为化学能储存在体内,在经过食物链将能量转移到高等动物体内。
我们常用的能量如煤、石油、天然气等大多是太阳能转换的结果。
能量的传播可以不需要介质,能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只能通过各种方式作能量转换,比如把热能变成动能。能量也可以传递,比如踢足球时,脚上的能量传递到了足球上。
1、太阳是自然界最大的能量来源。
2、电能从哪里来
利用棉线缠绕,快速转动小电动机,小灯泡亮:此时机械能转化为电能,装置称为发电机
连接上电池,小电动机转动,此时电能转化为机械能,装置称为电动机。
当电动机被用来发电的时候,它就是发电机,利用发电机就能把其他不同形式的能量大规模转换成电能了。发电站就是用发电机来发电的。发电机发出的电力大小和电动机的大小、转动速度有关。
3.电能不是自然存在的能源,而是由其他形式的能源转换而来的。
谢谢
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