(共42张PPT)
第四单元 能量
4.4 电能和磁能
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
奥斯特发现了什么
奥斯特发现了电磁之间有联系
科学聚焦
上一课，我们发现通电线圈能使小磁针发生偏转，这个现象说明了什么？
电能产生磁。
科学聚焦
用什么方法使指南针偏转增大
用通电线圈方法使指南针偏转增大。
科学聚焦
我们身边的能量——磁能
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。
科学聚焦
我们身边的能量——磁能
电磁起重机
电磁炉
耳机
什么样的装置可以将电能转换为磁能呢？
科学聚焦
电磁感应
科学聚焦
思考：通电线圈产生的磁，能像磁铁那样吸引铁吗？
科学探索
1.在铁钉上绕线圈，并通电测试。
(1)用有绝缘皮的导线在大铁钉上沿一个方向缠绕50~100圈，导线两头留出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。
科学探索
像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。
钉尖
钉帽
科学探索
(2)给线圈通上电流，观察铁钉能否吸起大头针。
(3)断开电流，观察铁钉是否仍能吸起大头针。
(4)重复几次，看看现象是否相同。
温馨提示：制作电磁铁时，导线不能长时间连接在电池上。
科学探索
科学探索
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。
科学探索
2.用电磁铁将大头针搬运至指定位置。
实验前思考：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制定位置？
科学探索
科学探索
3.电磁铁也能指南北吗
磁铁有南北极，那么电磁铁也有南北极吗？
怎样检测电磁铁有没有南北极？
科学探索
用指南针靠近电磁铁试试。
科学探索
想一想：钉尖如果被指南针南极吸引，是不是一定能证明这端是北极？
不能，因为铁钉本身就可以与指南针北极相吸引。
将钉尖再靠近指南针北极试试，如果排斥就可以得到证实。
科学探索
电磁铁南北极与哪些因素有关？
电磁铁的南北极与电池的接法有关吧？
与线圈缠绕的方向有没有关系呢？
科学探索
（1）实验方法：
电磁铁南北极与哪些因素有关？
科学探索
①按照下图中两种线圈的绕法做两个电磁铁。注意拿钉子的方向不变，拿钉子的左右手不变，只是绕的方向相反。
（2）实验提示：
②分别用指南针测出钉尖与钉帽的磁极。
③实验时，电池正负极连接方向不改变。
点击播放实验视频
科学探索
实验记录
线圈缠绕方向 实验现象
电磁铁的钉尖与指南针的南极相斥，所以电磁铁的钉尖是南极，钉帽是北极。
电磁铁的钉尖与指南针的南极相吸，所以电磁铁的钉尖是北极，钉帽是南极。
科学探索
实验记录
实验步骤 标出电磁铁的磁极
把制作的电磁铁接在电池上
改变电池正负极接法（改变电流方向）
科学探索
通过实验：我们发现电磁铁有南北极，电磁铁南北极跟线圈缠绕方向、电池正负极接法（电流方向）有关。
科学探索
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。
1.用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？
科学研讨
2.在这个过程中，能量形式是怎样转换的
在这个过程中，电池通过电能的输出，利用电磁铁装置，把电能转换成了磁能。
科学研讨
了解磁能如何转换为电能。
电能可以转换为磁能，磁能也可以转换为电能，典型应用就是发电机。设计制造发电机的理论基础是 1820 年奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,发现了电流可以产生磁场。1831年,英国物理学家法拉第经过10年的反复实验和研究,发现了电磁感应现象,并总结出电磁感应定律。这两个伟大的发现,不仅揭示了电和磁的统一，还证明了它们之间可以相互转换。
科学拓展
电磁起重机
科学拓展
发电机原理
科学拓展
课堂总结
课堂练习
一、填空题。
1.磁铁具有“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。生活中的大部分磁能都可以由 转换而来。
2.如图，像这样由 和 两部分组成的
的装置叫作电磁铁。
电能
线圈
铁芯
课堂练习
3.用铁钉制作的电磁铁，钉尖和钉帽指南北的方向，与 的方向和线圈 方向有关。
电流
缠绕
二、判断题。
1.电磁铁的磁极和磁铁一样，是固定不变的。
2.未通电的电磁铁靠近指南针，也可能使指南针发生偏转。
3.在制作电磁铁时，尽量用不带绝缘皮的导线。
4.制作铁钉电磁铁时所用的导线较短，连接在电池上有点像短路连接，耗电大，电池容易发热。
5.电磁起重机利用电磁铁搬运物体时，将电能转化为磁能。
课堂练习
二、判断题。
1.电磁铁的磁极和磁铁一样，是固定不变的。
2.未通电的电磁铁靠近指南针，也可能使指南针发生偏转。
×
√
×
√
√
课堂练习
三、选择题。
1.电磁铁和磁铁有许多共同特征，下列不属于共同特征的是
（ ）。
A.同极相斥、异极相吸 B.都有南北极 C.磁极都可以改变
C
课堂练习
2.下列是制作电磁铁的具体过程，排序正确的是（ ）。
①在导线两头留出10~15厘米做连接线
②用有绝缘皮的导线在铁钉上缠绕50~100圈
③固定连接线与线圈，避免线圈松开
④确定开关断开后将电池装入电池盒，将电磁铁两端的引线与电池盒连接
⑤将电源开关闭合，用钉帽一端靠近大头针，观察实验现象
A.②③①④⑤
B.②①③⑤④
C.②①③④⑤
C
课堂练习
3.要改变右图中电磁铁的南北极，最简单的方法是
A.改变电池的连接方式
B.改变线圈缠绕的方向
C.改变电池的数量
C
课堂练习
四、如图是状状用自制的电磁铁做实验的情景，请根据所学回答问题
1.在利用铁钉自制电磁铁时，状状用砂纸把导线头打磨光亮，这样做是为了使导线能更好地 。
导电
课堂练习
2.下图是状状利用自制电磁铁的钉尖和钉帽靠近指南针的场景，可以发现：钉尖是 ，钉帽是 。（均填“S极”或“N极”）
S极
N极
课堂练习
3.接下来的实验中，状状不改变电池接线方式，改变了
线圈的缠绕方向，此时钉尖将（ )
A.吸引S极
B.吸引N极
C.排斤S极
A
课堂练习
4.实验过程中，状状发现电磁铁断电后还能吸引少量的大头针，他认为该现象表明电磁铁断电后也具有磁性。你认为他的想法对吗？请说明理由。
不对，电磁铁断电后还能吸引大头针，可能是因为铁芯被磁化了。
课堂练习
5.实验结束后，状状进行了如下实验反思：导线要向 （填“同一”或“不同”）方向缠绕。
同一
