青岛版科学六三制二年级下册《16制作磁悬浮笔架》教学设计
一、学习目标:
1. 知识目标:通过观察和实验,了解磁悬浮的原理和特点,学习磁悬浮的基本构造和使用方法。
2. 能力目标:能够制作磁悬浮笔架,并能够解释其工作原理。
3. 情感态度与价值观:培养学生对科学探究的兴趣和意识,增强动手能力和创新意识。
二、教材分析:
本课以制作磁悬浮笔架为载体,通过观察和实验的方式,让学生了解磁悬浮的原理和特点,学习磁悬浮的基本构造和使用方法。教材中提供了大量的图片和文字材料,帮助学生进行观察和探究。同时,也设计了一些实践活动,让学生亲手操作、亲眼观察、亲耳聆听,从而增强对磁悬浮的认识和理解。
三、学情分析:
二年级的学生对磁悬浮可能还不是很了解,但是对磁铁的特性有一定的认识。因此,本课通过观察和实验的方式,让学生了解磁悬浮的原理和特点,学习磁悬浮的基本构造和使用方法。同时,也设计了一些实践活动,让学生亲手操作、亲眼观察、亲耳聆听,从而增强对磁悬浮的认识和理解。
四、重难点:
重点:了解磁悬浮的原理和特点,学习磁悬浮的基本构造和使用方法。
难点:能够制作磁悬浮笔架,并能够解释其工作原理。
五、教学过程
(一)、导入新课
师:同学们,你们知道磁悬浮是什么吗?
生:磁悬浮是一种利用磁场使物体悬浮于地面之上的技术。
师:非常正确!今天我们就来学习制作一个有趣的磁悬浮笔架。
(二)、准备材料
师:制作磁悬浮笔架需要一些材料,请同学们准备好以下材料:
1. 小型磁铁(两块)
2. 铜线
3. 胶带
4. 剪刀
5. 尺子
6. 笔架底座
7. 笔
(三)、制作过程
1. 制作磁铁底座
师:首先,我们要制作两个磁铁底座。请同学们用胶带将两块磁铁固定在铜线上,确保它们相互吸引。
生:(动手操作)
2. 测量和剪切铜线
师:接下来,我们要测量并剪切铜线。请同学们用尺子量出铜线的长度,然后剪下两段相同的铜线。
生:(动手操作)
3. 连接铜线和磁铁底座
师:现在,我们要将铜线连接到磁铁底座上。请同学们用胶带将铜线的一端固定在磁铁底座上,另一端悬空。
生:(动手操作)
4. 放置笔架底座和笔
师:接下来,我们要放置笔架底座和笔。请同学们将笔架底座放在桌子上,然后将悬空的铜线两端分别放置在笔架底座的两个孔中。确保铜线悬挂在笔架底座上方,且两个磁铁底座相互吸引。
生:(动手操作)
5. 调整铜线和磁铁底座的位置
师:现在,我们要调整铜线和磁铁底座的位置,使笔能够稳定地悬浮在笔架底座上方。请同学们轻轻移动铜线和磁铁底座的位置,直到笔能够稳定地悬浮在笔架底座上方。
生:(动手操作)
(四)、实验探究与观察记录
1. 实验探究
师:现在我们来观察笔是否能够稳定地悬浮在笔架底座上方。请同学们轻轻晃动桌子或笔架底座,观察笔是否会移动。同时,请同学们注意观察笔与磁铁底座之间的距离是否发生变化。
生:(动手操作并观察记录)
2. 实验结果与讨论
师:现在请同学们汇报实验结果。有没有发现什么问题或现象?你们认为这是为什么?请同学们根据实验结果进行讨论。
生:(讨论并回答问题)
(五)、总结与拓展延伸
1. 总结与回顾
师:通过今天的实验探究和制作过程,我们了解了磁悬浮的基本原理和特点,学习了制作磁悬浮笔架的方法。同时,我们发现当两个磁铁相距较近时,它们的吸引力更强;当距离较远时,它们的吸引力相对较弱。这也说明了磁场强度与距离之间的关系。希望同学们能够继续探索科学的奥秘!
2. 拓展延伸与思考题
师:除了制作磁悬浮笔架外,我们还可以尝试制作其他形式的磁悬浮物体。例如,我们可以尝试制作一个磁悬浮小球或磁悬浮列车模型。请大家思考一下这些物体应该如何设计制作?它们的原理和特点又是什么?请同学们回家后查阅相关资料或与家人一起讨论研究。
(六)、习题设计:
1. 选择题:下列哪个是磁悬浮的特点?A.磁性相同相斥 B.无需电能 C.体积小 D.无法承载重物
正确答案是:A.磁性相同相斥。磁悬浮的原理是利用相同磁极相斥的原理使物体悬浮于地面之上,不需要任何电力或支撑结构即可实现自由悬浮状态。因此选项A正确。选项B、C、D都不正确。
2. 填空题:磁悬浮主要由______和______组成。
它的工作原理是利用______相斥的原理使物体悬浮于地面之上。答案:磁悬浮主要由磁铁和传感器组成。它的工作原理是利用相同磁极相斥的原理使物体悬浮于地面之上。
3. 简答题:请简述磁悬浮的基本构造和使用方法。
答案:磁悬浮的基本构造包括磁铁和传感器两部分。在使用时,将磁铁放置在传感器上方,当磁铁与传感器中的磁场相互作用时,会产生相同磁极并相斥,从而使物体悬浮于地面之上。同时,通过调整磁场强度或改变磁场方向,可以控制物体的悬浮高度和位置。需要注意的是,在使用过程中要保持磁场稳定并避免与其他金属物体接触,以免产生干扰或损坏设备。
4. 判断题:请判断以下说法是否正确。(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)磁悬浮不需要任何电力或支撑结构。( )
确实如此,磁悬浮是一种无源的悬浮技术,它利用磁场产生的相斥力使物体与地面之间产生悬浮状态,不需要任何电力或其他外部支撑结构。
(2)磁悬浮只能在特殊环境下工作。( )
实际上,磁悬浮可以在多种环境下工作,包括真空、高温、低温等极端环境。只要满足磁场稳定性和物体材料的要求,就可以实现物体的自由悬浮。
(3)磁悬浮只能用于小型物体的悬浮。( )
实际上,磁悬浮可以用于各种大小和形状的物体的悬浮,包括大型机械、交通工具等。这取决于磁场强度、物体材料以及传感器和控制系统的设计。
(4)磁悬浮的稳定性较差。( )
实际上,通过先进的控制系统和传感器技术,可以实现磁悬浮的高精度和高稳定性。在许多应用场景中,如高速铁路、航空航天等领域,都需要利用高精度的控制和稳定性能来保证物体的安全性和舒适性。(5)磁铁和金属物品之间一定会产生吸附力。
( )虽然磁场对金属物品具有影响,但并非一定会产生吸附力。这取决于金属物品的材料、形状以及磁场强度等因素。如果磁场足够强烈且与金属物品相互垂直放置时才可能产生吸附力。因此这个说法并不准确。