电铃的能量转换
探究电磁铁的基本性质
科学观念
1. 了解电铃的结构, 知道电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。
2. 知道电磁铁的磁性强弱是可以改变的,电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关
3.知道改变电流或线圈缠绕方向会改变电磁铁的南北极。
科学探究
1. 能够制作铁钉电磁铁。
2. 完整、深入地经历探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验。
3. 能够利用磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理,借助指南针研究电磁铁的南北极。
科学态度
1.体验科学实验设计的严谨性。
2. 在实验中感悟认真细致、合作探究的重要性。
科学思维
通过探究电磁铁的磁性强弱影响因素,学习归纳与整理。
教学重难点
重点:制作电磁铁,探究电磁铁的基本性质。
难点:探究发现电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关。
教学准备
为学生准备:漆包线、大铁钉、砂纸、电池及电池盒、开关、导线、指南针、大头针等。
教师准备:实验记录表、教学课件。
教学设计
一、提出并聚焦问题
1.听,这是什么声音?(播放上课电铃声)
这是校园电铃发出的声音。
2.观察电铃,看看它是由哪几部分构成的。
电铃通常由铃碗、小锤、电磁铁、弹簧片等组成。
3.电磁铁是电铃的主要元件,电磁铁由线圈和铁芯组成。
4.关于电磁铁你想知道什么?
电磁铁是否具有磁性?是否有南北极?
二、探索与研讨
(一)制作电磁铁
1.活动材料
电池盒、电池、铁钉、砂纸、导线、漆包线、开关等。
2.教师演示制作步骤
①用砂纸磨掉漆包线两端的漆
②将漆包线沿着同一方向缠绕在铁钉上
③连接电池和开关
④一个电磁铁就做好了。
3.检验电磁铁是否有磁性:铁钉能吸附起大头针吗?
电磁铁在通电的情况下才有磁性,不通电磁性会消失。
注意: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。
(二)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
1.我们继续来玩电磁铁,比一比谁制作的电磁铁吸附的大头针最多。
注意:①为了保证实验结果的准确性,重复实验操作三次!
②实验过程中注意重复实验需用铁钉同一部位吸附大头针。
③然后根据你的实验结果填写好实验记录单。
探究电磁铁磁性大小实验记录单
电池节数 线圈匝数(圈) 吸引大头针数量(个)
第一次 第二次 第三次 平均值
探究电磁铁磁性大小实验汇总单
实验小组 电池节数 线圈匝数(圈) 吸引大头针数量(个) (平均值)
2.同学们制作的电磁铁有的吸附的大头针多,有的吸附的大头针少,这说明了什么呢?影响电磁铁磁性大小的因素是什么?
线圈的匝数会影响电磁铁磁力的大小
电池的节数会影响电磁铁磁力的大小
3.设计对比实验。
电磁铁磁力大小与线圈匝数关系 电磁铁磁力大小与电池节数关系
改变的条件
不变的条件
对比实验只能改变一个条件,所以我们研究谁就改变谁,其他条件不变。
4.完成实验并完成实验记录表
(1)电磁铁磁力大小与线圈匝数关系
电磁铁磁力大小与线圈匝数关系实验记录表
电池节数 线圈匝数 吸附大头针数量(个) 磁力大小 排序
第一次 第二次 第三次 平均值
根据以上实验数据你们发现了什么?得到了什么样的结论呢?
电磁铁的磁力大小与线圈匝数有关:线圈匝数越多,磁力越大;线圈匝数越少,磁力越小。
(2)电磁铁磁力大小与电池节数关系
电磁铁磁力大小与电池节数关系实验记录表
线圈匝数 电池节数 吸附大头针数量(个) 磁力大小 排序
第一次 第二次 第三次 平均值
通过实验数据你们发现了什么?得到了什么样的结论呢?
电磁铁的磁力大小与电池节数有关:电池节数越多,磁力越大;电池节数越少,磁力越小。
师小结:电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电池节数都有关。电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强,线圈匝数越少,磁性越弱;电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强,电流越小,磁性越弱。
(三)电磁铁的南北极与哪些因素有关
1.引导学生比较磁铁与电磁铁
电磁铁和磁铁一样具有磁性,那么电磁铁是否具有南北极呢?
2.实验步骤:用指南针接近电磁铁的钉尖和钉帽部分,观察钉尖和钉帽是否有磁极。
温馨提示:钉尖吸引了指南针的北极就能说明钉尖是南极了吗 此时还不能判断。因为铁钉本身就可以与指南针南北极相吸引。要再靠近指南针南极试试,如果相互排斥就可以得到证实。
3 .既然电磁铁的磁力大小是可以改变的,那磁性能不能改变呢?结合前面我们研究电磁铁磁力大小的实验设计方法来探究这个问题
改变电池两极的方向、改变线圈的缠绕方向
电磁铁磁力大小与电池两极方向 电磁铁磁力大小与线圈缠绕方向
改变的条件
不变的条件
5.学生动手改变电磁体的极性。
6.小结:改变电池两极方向或线圈缠绕方向,电磁铁的南北磁极也会发生改变。三、了解电磁铁的应用
1.通过本节课的学习,你认为电磁起重机是怎么工作的?
电磁起重机通电后是将电能转换成了磁能
2.生活中还有哪些装置用到了电磁铁?
电话、磁悬浮列车、电视机、冰箱
四、引导学生基于实验结果,小结电磁铁的主要性质
电磁铁在通电的情况下才有磁性,不通电磁性会消失;电磁铁两端的极性与电池方向、线圈的缠绕方式等有关,磁力大小与电池节数、线圈的匝数等有关。
分享电磁铁的故事
阿拉戈和吕萨克发现,当电流通过绕线中有铁块的线圈时,能使绕线中的铁块磁化。斯特金的电磁铁发明使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景。亨利更是试制出了一块更新的电磁铁。其实科学与生活是息息相关的,只要我们留心观察,勇于实践,一定会成为一个知识渊博的学生。
五、板书设计
探 电池节数
究 磁性大小
电 线圈匝数
磁
铁
的
基
本 缠绕方式
性 磁极
质 电池方向