第4課電能和磁能(教材P6769)授課時間：______________累計____1____課時課題電能和磁能課型新授課教學目標科學知識目標1.知道電磁鐵具有接通電流產生磁性、斷開電流磁性消失的性質。2.知道改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。3.知道電能和磁能可以互相轉換，也能從一個物體轉移到另一個物體。科學探究目標1.能夠制作鐵釘電磁鐵，親歷用鐵釘電磁鐵搬運大頭針的實驗。2.能夠利用磁鐵“同極相斥、異極相吸”的原理，借助指南針研究電磁鐵的南北極。科學態度目標在實驗中感悟認真細致、合作探究的重要性。科學、技術、社會與環境目標感受到電能和磁能的相互轉換，給人類生活帶來了許多便利。教學重難點重點：制作電磁鐵，發現電磁鐵的基本性質；利用電磁鐵搬運大頭針，體會能量的轉移和轉換。難點：探究鐵釘電磁鐵的南北極及其影響因素。教學準備為學生準備：每組多股絕緣細導線1.2米左右(兩端剝線)、大鐵釘、電池盒、2號電池、大頭針、指南針、學生活動手冊。教師準備：學生實驗材料、教學課件。流程教學設計二次備課聚焦1.提問：上一課，我們發現通電線圈能使小磁針發生偏轉，這個現象說明了什么？(預設：電能產生磁。)2.揭題：(教學提示：出示磁懸浮列車、電磁起重機、耳機和電磁爐的圖片。)這些都是“電生磁”的應用。什么樣的裝置可以將電能轉換為磁能呢？今天我們就來探討這個問題。(板書：電能和磁能)【設計意圖】利用實物使學生理解磁具有能量，把隱性的概念顯性化，同時引出聚焦的問題磁能如何由電能轉換而來？探索與研討探索一：制作鐵釘電磁鐵1.提問：將通電線圈繞在鐵釘上，鐵釘會產生磁性嗎？說說你們的理由。(預設：會，因為通電線圈能夠產生磁性，線圈繞在鐵釘上，也會讓鐵釘具有磁性。)2.演示：(教學提示：出示絕緣細導線、電池、大鐵釘、大頭針等實驗材料。)用有絕緣皮的導線在大鐵釘上沿一個方向纏繞50100圈，導線探索與研討兩頭留出1015厘米做連接線。固定連接線與線圈，避免線圈松開。用砂紙把接線頭打磨光亮。3.講解：像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫作電磁鐵。4.布置任務：指導學生分組實驗并完成實驗幫助卡。5.研討匯報。集體匯報幫助卡主持人：請各小組代表依次匯報你們組的發現。小組1：我們發現接通電流，電磁鐵產生磁性；斷開電流，電磁鐵磁性消失。主持人：其他小組對小組1的匯報內容有疑問或補充嗎？小組2：我們有一個疑問。我們發現斷電后鐵釘仍然能吸起幾個大頭針，這是為什么？主持人：這個問題請老師為我們解答。教師：小組2的同學非常細心！出現這個現象是因為鐵釘被磁化了，大家只要輕輕敲敲鐵釘，剩磁就沒有了。主持人：謝謝老師的解答和大家的發言，匯報活動結束。6.小結：電磁鐵通電時產生磁性，斷電時磁性消失。【設計意圖】通過實驗探究，引導學生構建電磁鐵的概念，知道電磁鐵的結構及作用，為后續研究電磁鐵做好鋪墊。探索二：用電磁鐵搬運大頭針1.提問：怎樣利用電磁鐵將大頭針搬運至指定位置？(預設：接通電源，電磁鐵產生磁性，吸起大頭針，將其移至指定位置，再斷開電源，電磁鐵的磁性消失，大頭針落下。)探索與研討2布置任務：指導學生分組活動，完成活動幫助卡。3交流：指導學生組內討論。組內研討幫助卡主持人：用電磁鐵搬運大頭時，能量是怎樣轉移的？學生1：接通電源后，電磁鐵產生磁性，吸起一個大頭針，這個被吸起的大頭針具有了磁性，又去吸起其他大頭針，從而使磁能不斷地從電磁鐵轉移到大頭針上。主持人：在這個過程中，能量形式是怎樣轉換的？學生2：電池的電能轉換成了電磁鐵的磁能。主持人匯總大家的發言。4小結：電磁鐵通電后將電能轉換成磁能，吸起第一個大頭針，這個被吸起的大頭針又吸起其他大頭針，大頭針接連地被磁化，能量發生轉移。通過對實驗的分析，深入理解能量的轉換和轉移。探索三：電磁鐵也能指南北嗎1過渡：磁鐵有南北極，那么電磁鐵也有南北極嗎？（預設：電磁鐵與磁鐵一樣，都有南北極。）2提問：如何驗證電磁鐵有南北極呢？（預設：用指南針來測驗。）3追問：如果指南針南極被釘尖吸引，是不是說明釘尖就是北極？（預設：不能說明，因為鐵釘本身就可以與指南針的南北極相吸引。）需要進行什么操作才可以證明呢?(預設：將釘尖再靠近指南針的北極，如果指南針被排斥則可以證明。）4布置任務：指導學生分組實驗，完成實驗幫助卡。探索與研討5.交流：指導學生組內討論。組內研討幫助卡主持人：電磁鐵的南北極與哪些因素有關？有什么關系？學生1：電磁鐵的南北極與電流的方向有關，當電流的方向改變時，它的磁極也會改變。學生2：電磁鐵的南北極與線圈纏繞的方向有關，當電磁鐵的線圈纏繞方向改變時，它的磁極也會改變。主持人匯總大家的發言。探索與研討6.小結：電磁鐵有南北極，它的南北極跟電流方向和線圈纏繞方向有關。【設計意圖】本環節主要探究電磁鐵的南北極與什么因素有關，借助實驗幫助卡，完成正確的實驗操作，得出正確的結論，這是培養學生思維縝密性的好方法。拓展與小結1.過渡：通過合適的裝置可以將電能轉換成磁能，那么是否有這樣的裝置，可以將磁能轉換成電能呢？2.拓展：播放生活中利用發電機發電的視頻，引導學生認真觀看，了解磁能如何轉換成電能。【設計意圖】發電機是典型的將磁能轉換成電能的裝置，通過觀看視頻，進一步提升學生對生活中的現象和物品的關注度，提高科學素養。板書設計教學反思本課設置了大量動手活動，學生在活動中會發現接通電源后的電磁鐵能吸起大頭針，也能夠依據已有知識，分析通電線圈能夠使鐵芯具有磁性的原因。但是，學生在之后探究電磁鐵的磁極方向和線圈纏繞方向的關系時具有一定的困難。其原因在于學生較難區別兩種纏繞方式，同時還要利用指南針判斷南北極。兩個任務加在一起，對學生來說存在一定的難度，因此，教學時應重點關注、引導。課后作業課時訓練P50第三題。三、選擇題。2.下列是制作電磁鐵的具體過程，排序正確的是()。在導線兩頭留出1015厘米做連接線用有絕緣皮的導線在鐵釘上纏繞50100圈固定連接線與線圈，避免線圈松開確定開關斷開后將電池裝入電池盒，將電磁鐵兩端的引線與電池盒連接將電源開關閉合，用釘帽一端靠近大頭針，觀察實驗現象A.BC3.要改變右圖中電磁鐵的南北極，最簡單的方法是()。A改變電池的連接方式B.改變線圈纏繞的方向C.改變電池的數量參考答案三、2.C3.A