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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 六年级 学期 第一学期
课题 《电磁铁》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、选择题1．研究电磁铁的磁性强弱与线圈多少的关系时，需保持不变的条件是（ ）。A．电池的节数多少、线圈的圈数多少等B．线圈的圈数多少、铁芯的体积大小等C．电流大小、铁芯的体积大小等D．线圈的圈数多少、电流大小等2．请判断，下列那句话是错误的？（ ）A．电磁铁是由铁芯和线圈组成的装置。B．电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。C．电磁铁不能将电能转化成磁能。D．电磁铁也有南北磁极。3．在“探究电磁铁的南北极与什么因素有关”的实验中，以下说法正确的是（ ）。A．我们可以利用“同极相吸、异极相斥”的原理判断电磁铁的南北极。B．电磁铁的南北极是固定不变的。C．其他条件不变，改变电流方向，电磁铁的南北极就会发生变化。D．其他条件不变，改变导线的缠绕方向，电磁铁的南北极不会发生变化。4．下列因素中，不影响电磁铁磁力大小的是（ ）。A．线圈圈数 B．电流方向 C．电流强度5．要改变电磁铁的南北极方向，正确的做法是（ ）。A．改变电池的数量 B．改变线圈缠绕圈数 C．改变线圈缠绕方向6．电磁铁与普通磁铁相比有许多优点，下列说法中错误的是( )。A．电磁铁可以控制磁性的强弱B．电磁铁可以控制磁极的方向C．电磁铁可以全面取代普通磁铁7．学生制作电磁铁的活动中用的导线一定是（ ）。A．不带绝缘皮的 B．带绝缘皮的 C．粗大的8．研究电磁铁的磁力大小与电池数量的关系时，要保持不变的是（ ）。A．线圈的多少、电池的多少 B．线圈的多少、铁芯的大小 C．电池的多少，铁芯的大小二、填空题9．在检验电磁铁的磁力大小与使用的电池的数量是否有关的实验中，需要的实验器材有______________、_______________、_______________和_______________。10．电磁铁中电流强度影响着电磁铁磁力的大小，在其他条件不变的情况下，电流强度越________，电磁铁磁力越_________；电流强度越__________，电磁铁磁力越__________。11．一个完整而较深入的科学研究过程主要包括提出问题、____________、____________、进行检验、____________、共享成果这几个环节。12．小电铃、磁悬浮列车等装置都利用了____________原理。13．由线圈和铁芯组成的装置叫____________。14．电磁铁是利用通电线圈产生的____________使铁芯____________而产生磁力的装置。15．为了研究铁钉电磁铁有没有南北极，可以用_______________来检验。16．电磁铁具有接通电流产生_______、断开电流_______消失的基本性质。三、判断题17．自制的电磁铁的导线很短，不太耗电，所以可以长时间接通。（_____）18．用裸露的铜线做电磁铁效果会更好。（______）19．切断电源后电磁铁仍能吸引大头针，说明电磁铁不通电时也可以产生磁性。（______）20．电磁铁的南极和北极与磁铁一样，也是固定不变的。（______）21．制作电磁铁时，电磁铁的线圈圈数越多，磁力越大。（______）22．铁芯和导线的粗细对电磁铁磁力没有任何影响。（______）23．为节省实验材料，实验中被电磁铁吸过的大头针最好能重复使用。（______）24．检验我们提出的假设，在实验中为了数据更加科学准确，要进行多次实验。（______）四、简答题25．一块蹄形磁铁和一块条形磁铁上都没有用颜色、文字、符号来表示不同的磁极。怎样设计一个实验来判断这两块磁铁的磁极。26．电磁铁磁性的大小与什么因素有关？电磁铁在生产生活中有哪些应用，举例说明。五、实验题27．小明要研究电磁铁磁力大小与什么因素有关，他拿来线圈分别缠绕 20 圈和 40 圈的电磁铁，先后将它们接入电路中进行实验：用电磁铁吸引大头针，用一定的方法改变电路中电流的大小。重复多次，记录如下：（1）从 abc 或 def 之间的比较中，可以知道该实验要研究的是：电磁铁磁力大小与___________是否有关。在这个实验中要改变的因素是_____________________。（2）通过实验发现当电磁铁的线圈圈数相同时，___________________，电磁铁的磁力越大。（3）从 ad、be、cf 之间的比较中可以知道该实验要研究的是电磁铁磁力大小与线圈圈数是否有关。在这个实验中不改变的条件是________________，_______________________等。（4）通过实验发现当电磁铁的电流强弱相同时，___________________，电磁铁的磁力越大。六、综合题阅读下面的断文，回答相关问题。电磁锁的设计和电磁铁一样，是利用电生磁的原理。当电流通过电磁锁的硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力，紧紧地吸住附板，达到锁门的效果。只要很小的电流，电磁锁就能产生很大的磁力。当使用者用钥匙靠近电磁锁时，电磁锁电源的门禁系统识别出使用者的身份后会自动断电，电磁锁失去磁力，便可以开门。因为电磁锁没有复杂的机械结构，以及锁舌的构造，所以适用于逃生门或是消防门的通路控制。28．电磁锁工作时（ ）电流。A．需要很小的 B．需要很大的 C．不需要29．电磁锁适用于（ ）。A．保险柜 B．家里的房门 C．小区的逃生门30．下列说法中，错误的是（ ）。A．电磁锁的工作原理和电磁铁相同B．电磁锁有复杂的机械结构C．电磁锁通电产生磁性，断电失去磁性参考答案1．C2．C3．C4．B5．C6．C7．B8．B9．电磁铁 电池 导线 大头针10．强 大 弱 小11．作出假设 设计实验 汇报交流12．电磁铁13．电磁铁14．磁性 磁化15．指南针16．磁性 磁性17．×18．×19．×20．×21．√22．×23．×24．√25．先用悬挂法找到条形磁铁的两极；再用条形磁铁与蹄形磁铁靠近，判断蹄形磁铁的两极。26．电磁铁磁性的大小与线圈的匝数、电流的大小（电池的多少）、铁芯的材料有关。起重机、电铃、电磁继电器、扬声器、自动冲水阀等应用了电磁铁。27．电流强弱 电池数量 电流越强 电池数量 铁芯长短、粗细 线圈圈数越多28．A29．C30．B
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课程基本信息
课例编号 5 学科 小学科学 年级 六年级 学期 第一学期
课题 《电磁铁》
教科书 书名：《科学》 出版社：教育科学出版社
学生信息
姓名 学校 班级 学号
学习目标
知道电磁铁的磁性强弱是可以改变的。知道电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电池数量有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱；所用电池数量多磁性强，电池数量少，磁性弱。
课前学习任务
准备材料：电池、电池盒、导线（铜丝）、铁钉、大头针。
课上学习任务
【学习任务一】电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关。认识电磁铁的磁性强弱是可以改变的，明确本课的研究对象是线圈匝数和电池数量。【学习任务二】设计实验研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系明确哪些条件需要改变、哪些条件不需要改变。为了实验的效果好，要选择合适的材料进行实验。分析数据得出结论并进行表述。【学习任务三】设计实验研究电磁铁磁性的强弱与电池数量的关系。在前一个实验的基础之上可以自主进行实验并完成实验报告单。【学习任务四】研讨实验得出结论通过分析两次实验的结果和结论，知道电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电池数量有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱；所用电池数量多磁性强，电池数量少，磁性弱。
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实验报告单（记录单）研究的内容电磁铁磁性强弱与的 关系研究假设改变的条件不变的条件条件如何改变吸起大头针个数磁性强弱排序实验结论
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5.电磁铁
实验记录单
年级 班 实验组别： 小组长：
实验合作者：
指导老师： 实验日期： 年 月 日 第 节
实验名称：探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
实验器材：导线、大铁钉、大头针、电池、电池盒等。
实验步骤：
1.制作一个电磁铁。
2.将1节电池放入电池盒，将电磁铁两端的引出线与电池盒连接。
3.接通电流把电磁铁与大头针接触,观察记录电磁铁吸引大头针的数量。
4.将电磁铁分别与2节电池、3节电池连接,重复实验步骤3。
实验现象：
实验结论：
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5.电磁铁
实验记录单
年级 班 实验组别： 小组长：
实验合作者：
指导老师： 实验日期： 年 月 日 第 节
实验名称：探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
实验器材：长约3米的多股绝缘导线、大铁钉、大头针、电池、电池盒等。
实验步骤：1.制作三个电磁铁，导线长度不变，只改变线圈的匝数，并统-为整数，如20匝、40匝、60匝。2.统一用钉头(钉尖）去吸引大头针，每个电磁铁吸三次。3.记录每次吸引大头针的数量。
实验现象：
实验结论：
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科学
教科版六年级上册
第四单元 能量
5.电磁铁
1．电磁铁的磁性强弱是可以改变的。
2．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。
3．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。
1. 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。
2. 能够识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。
3. 能用实验数据论证自己的观点。
1. 体验科学实验设计的严谨性。
2. 体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
教学目标
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
新知导入
你知道钢铁厂是如何搬运废铁的吗？
聚 焦
新知导入
电磁起重机
电磁起重机能产生强大的磁场力，几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其它各种铁料，不装箱不打包也不用捆扎，就能很方便地收集和搬运，简直就是一个大力士！
新知导入
电磁起重机是利用电磁铁的原理制造而成的，通电时电能转换为磁能，一次性可以吸起数吨重的废铁，将废铁搬运到指定处后再断开电源，磁能消失，废铁就自动落下来，大大提高了搬运效率。
新知导入
电磁起重机
新知导入
为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们自制的电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？
新知导入
请大家回顾一下，电磁铁是用哪些材料制作而成的呢？
铁芯
线圈
电池
它在什么情况下
会产生磁性？
线圈通电的情况下会产生磁性。
电磁铁的磁性强弱是不同的
新知导入
我们制作的电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
新知讲解
你们认为电磁铁的磁性强弱可能与什么因素有关？可以怎样设计实验来验证呢？
我们的假设：
1.可能与线圈的匝数有关；
2.可能与电流的大小有关；
3.可能与导线的粗细、长度有关；
……
探 索
4.可能与铁芯的粗细、长度有关；
新知讲解
设计实验，验证电磁铁的磁性强弱与什么因素有关。在你的实验中，需要改变的实验条件是什么？不变的实验条件是什么？怎样才能做到公平实验？
提示
电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多影响实验的公平。
每次要用电磁铁的同一端吸引大头针，且大头针尽量不要重复使用。
新知讲解
根据这些材料，我们能设计一个怎样的实验来证明我们的猜想？
若干线圈的电磁铁
若干大头针
？
若干组电池
新知讲解
1.探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
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
线圈匝数
电流大小，铁芯的粗细、大小，导线的粗细、长度等
新知讲解
实验步骤：
(1)将有绝缘皮的导线在铁钉上缠绕20圈，两头留出连接线并固定，用砂纸把接线头打磨光亮。
(2)给电磁铁通上电流，用钉尖吸引大头针并记录数据。
(3)断开电源，取下所有大头针，再通入电流，重复实验两次并记录数据。
(4)将线圈匝数依次增加至40圈和60圈，重复以上操作。
新知讲解
证明电磁铁磁性是强还是弱呢？
大头针数量多——磁性强
大头针数量少——磁性弱
新知讲解
实验记录：
线圈匝数（圈） 吸引大头针数量（个） 第1次 第2次 第3次
20 16 17 18
40 28 30 32
60 56 54 52
实验结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。在其他条件相同的情况下，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
新知讲解
2.探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
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
电流大小
线圈匝数，铁芯的粗细、大小，导线的粗细、长度等
电流大小是通过电池节数来改变的，采用1节电池、2节电池、3节电池串联的方式。串联的电池越多，电流就越大。电池过多，操作不方便。
新知讲解
新知讲解
实验步骤：
(1)将线圈匝数为40圈的电磁铁接到1节电池正负极，用钉尖吸引大头针并记录数据。
(2)断开电源，取下所有大头针，再通入电流，重复实验两次并记录数据。
(3)将电池数量依次增加到2节和3节，重复以上操作。
新知讲解
实验记录：
电池节数 吸引大头针数量（个） 第1次 第2次 第3次
1 32 33 34
2 55 52 58
3 72 68 70
实验结论：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。在其他条件相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强。
新知讲解
归纳小结
小结：在一定条件下，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。
电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系是怎样的？
·电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，线圈匝数越少，磁性越弱；
一定条件下
·电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强，电流越小，磁性越弱。
新知讲解
研 讨
新知讲解
课堂总结
知识点总结
电磁铁的磁性强弱是可以改变的。
在一定条件下，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，线圈匝数越少，磁性越弱；电磁铁所用的电池数量越多，磁性越强，电池数量越少，磁性越弱。
课堂总结
课堂总结
课堂练习
线圈的匝数
电池的节数
铁钉的大小
弱
强
电池的节数
线圈的匝数
铁钉的大小
弱
强
课堂练习
1.电磁起重机工作时，下列说法错误的是( )。
A.电磁起重机可吸引任何金属材料 B.电磁起重机通电时，电能转化为磁能
C.电磁起重机断电时，磁能消失
2.关于电磁铁，下列说法正确的是( )。
A.电磁铁通电后和磁铁一样都有磁力，南北极也和磁铁一样是固定不变的
B.电磁铁的磁性强弱是不能改变的
C.其他条件不变的情况下，线圈绕得越多的电磁铁通电后磁性会越强
3.下图中三个使用相同材料制作的电磁铁，其中磁性最强的是（ ）
A
C
C
课堂练习
5.小鹿制作了一个电磁铁，他只改变电磁铁线圈的缠绕方向后，此时的电磁铁( )。A.南北极改变，磁性强弱不变
B.南北极不变，磁性强弱改变
C.南北极不变，磁性强弱也不变
6.在“探究影响电磁铁的磁性强弱的因素”的实验中，下列操作正确的是( )。
A.实验中，电磁铁要长时间与电池连接，方便记录吸引大头针的数量
B.电磁铁与电池连接后，电路属于短路连接，电池容易发热，消耗电能比较快
C.在实验中，可以观察到不同实验条件下，电磁铁吸引大头针的数量是相同的
A
B
作业布置
课后作业
完成对应课时练习
作业布置
利用本节课学习的实验方法，继续探究影响电磁铁磁性强弱的其他因素
谢谢
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5．电磁铁
【教材简析】
本课是六年级上册《能量》单元的第5课，意在引导学生经历完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。利用对比实验寻找影响电磁铁磁性强弱的因素，非常适合学生的心理需要和认知水平，通过假设、设计、验证和分析等一系列过程，更有利于培养学生缜密的思维。本课有两个活动：第一，作出我们的假设。学生要利用已有经验，推测影响电磁铁磁性强弱的可能因素。第二，设计实验，检验假设。本节课主要安排学生共同检验电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小是否有关，重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。
【学生分析】
学生在前一课的学习中已经知道了电磁铁的基本构造，电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。本课中学生通过观察电磁起重机和自制的电磁铁，发现电磁铁的磁性强弱是不同的，从而引出探究的问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？学生具备设计对比实验的能力，也有一定的数据分析能力，为本课的开展奠定了基础。
【教学目标】
科学观念
1．电磁铁的磁性强弱是可以改变的。
2．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。
3．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。
科学思维
1. 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。
2. 能够识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。
3. 能用实验数据论证自己的观点。
探究实践
1. 体验科学实验设计的严谨性。
2. 体会合作学习的必要性，善于借鉴他人的实验数据来支撑自己的观点。
态度责任
了解电磁铁在生产生活中的广泛应用。
【教学重难点】
重点：通过实验发现电磁铁磁性强弱可以改变。
难点：会识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈匝数、电流大小对磁性强弱的影响。
【教学准备】
为学生准备：大铁钉、导线、大头针、电池、电池盒、小空盒。
教师准备：班级记录表、教学课件、活动手册。
【教学过程】
一、聚焦
1. 出示电池组和铁芯，让学生组装电磁铁，并完成搬运。
两只小空盒，一只空的，另一只装有若干大头针。如何把大头针用电磁铁从一只小空盒搬到另一只小空盒，不能直接用手拿。
2. 请一位学生用电磁铁搬运大头针。
3. 观看电磁起重机工作场景的视频。
4. 提问：为什么电磁起重机有这样大的磁力，而我们的自制电磁铁却只能吸引几枚大头针呢？这节课，我们就一起来研究“电磁铁”。
设计意图：通过活动操作和观看电磁起重机工作场景，直观地了解电磁铁的磁性强弱是可以改变的，激发学生对磁性强弱研究的兴趣。
二、探索
（一）影响电磁铁磁性强弱的因素可能有哪些？
1．提问：你觉得影响电磁铁磁力大小的因素可能有哪些？你是根据什么做出这样的假设的？
2．分组讨论。
3．讨论汇报。
（板书：线圈圈数、电池数量、铁芯粗细、铁芯长短、线圈长短、线图粗细、线圈形状、线的类型……）
（二）设计实验，进行检验
1. 老师给每个小组准备了一些实验材料：1组电池、2组电池、3组电池、大头针、20圈的电磁铁、40圈的电磁铁、60圈的电磁铁等。我们利用这些材料可以用来研究哪个问题？
2. 制定研究计划，完成表格。
研究的内容 电磁铁磁性强弱的实验研究
研究假设 电磁铁，磁性（磁能）
研究改变的条件
研究不变的条件
怎么改变这个条件
吸起大头针数（个）
磁性强弱排序
实验结论 电磁铁，磁性（磁能）
3. 交流研究计划。
交流重点：（1）我们的假设要完整具体，即要说出线圈匝数多少与磁性强弱的具体关系；电流大小与磁性强弱的具体关系。（2）做这个实验需要哪些材料？（3）对比实验只能改变一个条件，为了实验的公平，应当控制不变的条件有哪些？
4. 实施研究计划，整理实验数据。
（1）实验时应注意些什么？（观看微视频）
规范操作：钉尖吸引；慢慢移动；断电数数。
注意事项：注意分工，做好记录，实验后整理好材料；完成实验后将各组数据登记到汇总表。
（2）看清实验记录单，动手实验。
（3）汇总到班级记录表。
设计意图：这两个活动属于典型的对比实验，实验前小组研究计划的制定尤为重要，学生重点需要考虑的是怎样做到公平实验，实验需要改变的条件是什么，实验不需要改变的条件是什么。如何控制这些条件是学生操作的难点，因此实验前需要结合活动手册中的表格进行讨论。
三、研讨数据，得出结论
1．各小组准备汇报发言。
2．汇报交流：实验前的假设是什么？实验取得的数据是什么？数据能不能说明问题？
3．再次观察汇总的数据，又有什么新的发现？（同样线圈匝数或者同样的电池数量，每个小组的实验数据也是不一样的）这是为什么呢？
设计意图：学生通过实验结果归纳共同得出结论：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，即线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，即电流大磁性强，电流小磁性弱。
四、拓展
影响电磁铁磁力大小的因素还有很多，课后请大家继续来研究其他因素与电磁铁磁性强弱的关系。
设计意图：显然影响电磁铁磁性强弱的因素还有很多，引导学生继续用所学方法开展研究，得出科学结论。
【板书设计】
电磁铁
电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱。
与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱。
与铁芯粗细有关：
【活动手册使用说明】
活动手册的内容包括研究的内容、研究的假设、改变的条件、不改变的条件、吸起大头针的个数、磁性强弱的排序和实验结论。学生可以根据所在小组选择的研究内容进行填写。这样设计是为了让学生重点掌握对比实验的基本思路，经历一个完整地探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的过程。在记录时教师要特别强调学生记录真实的实验数据，鼓励学生用实验数据来证明自己的猜测。
研究的内容 电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关
研究假设 磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱（根据自己的假设填写）
改变的条件 电磁铁的线圈匝数
不改变的条件 电流大小，铁芯的粗细、大小，线圈的粗细、长度等
条件如何改变 根据实验实际情况填写
吸起大头针个数 根据实验实际情况填写
强弱排序 根据实验实际情况填写
实验的结论 磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关：线圈匝数多磁性强，线圈匝数少磁性弱
研究的内容 电磁铁的磁性强弱是否与电流大小有关？
研究假设 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱（根据自己的假设填写）
改变的条件 电池大小（或电池节数）
不改变的条件 铁芯的粗细、大小，线圈的圈数、粗细、长度等
条件如何改变 根据实验实际情况填写
吸起大头针个数 根据实验实际情况填写
强弱排序 根据实验实际情况填写
实验的结论 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流大磁性强，电流小磁性弱
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