《电和磁》教案

1《电和磁》教案海宁市袁花镇谈桥中心小学沈千一、教材分析及设计意图：教材共两页，分为“让通电导线靠近小磁针”“制作一个电磁铁”和“电磁铁也有南北极吗”三部分。在相当长的时间里，人们都认为电和磁是不相关的两种现象。丹麦物理学家奥斯特（1777—1851）发现通电导线周围存在磁场，才知道电和磁之间是有联系的。奥斯特揭开了研究电磁的序幕，科学家们对电与磁的关系的认识迅速深入，电的应用也就大大扩展了。电磁铁的发明是其中一项重要的成果。第一部分：让通电导线靠近小磁针把拉直的导线靠近小磁针上方，小磁针不动；把导线的两端接上电池，可以看到小磁针发生了偏转。根据学生的已有经验，只有铁或磁铁才能使小磁针发生偏转，而导线是铜的，因此可以推测是电流的作用使铜丝产生了磁性。当我们将电流断开，小磁针又恢复了原来指南北的状态，说明小磁针的偏转确实是导线通电造成的，也就是电流产生了磁性。在这个实验中，电池处于短路状态，而学生们也会感觉到烫手，这是因为短路时电能消耗很大，并瞬间转化为热能。教材因此提醒学生们在实验中，电流只需通极短的时间。所以教学时我让学生们将导线的一端接触电池的某个极不要超过3秒，迅速断开，就能观察到小磁针的偏转。教材中的电流方向示意图，暗示改变电池的正负极，小磁针偏转时的运动方向会有所不同，这说明电流产生的磁场方向与电流方向有关。如果在实验中有学生发现这一现象时教师应予以肯定。第二部分：制作一个电磁铁电流的磁效应现象激发了科学家的探索热情，他们让电流通过弯成各种形状的导线，其中一种就是把导线绕成螺线管再通电。后来进一步发现当螺线管内插入铁芯时，由于铁芯被磁化，磁性大大增强，这样就产生了电磁铁。教材引导学生们使用1米长的、带绝缘层的导线沿同一方向缠绕在大铁钉上，导线两端各留出1厘米，并用砂纸擦亮，制作成一个电磁铁。在制作电磁铁时，要选择一些长铁钉，并作退火处理，即将铁钉在火上烧红一会儿，再逐渐冷却。否则，制成的电磁铁断电后仍然有剩余的磁性。学生材料袋中的熟铁钉也可以用，但要注意不要让它靠近磁铁，以免被磁化。选用的导线要软一些，而且一定要有绝缘皮或绝缘层。如果使用漆包线，则要让学生明确漆包线尽管看起来像铜丝，实际上外面涂有一层油漆。用砂纸打磨线头，主要是为了使接触点更灵敏。线头不经过打磨的漆包线，组成的电路将是“断路”。同一方向缠绕时，线圈是否整齐美观不会影响电磁铁的磁性效果。教材对同一方向并没有做进一步的要求，对电池的正负极的接法也没有要求。这样各组制作的电磁铁钉尖、钉帽和电池的两极就有可能不同，有利于学生们自己发现问题，去思考究竟是什么决定着电磁铁的南北极。教材要求学生用自制的电磁铁去吸引大头针，看看能吸引多少。在这个活动中，学生们会自发地比较各自的电磁铁的磁性强弱，会发现自己的电磁铁可能比别人的要吸得多或吸得少。他们可能会产生“是什么决定着电磁铁的磁力大小”之类的问题，为下一课研究电磁铁的磁力做好了准备。第三部分：电磁铁也有南北极吗2教材选择了电磁铁是否具有南北极作为研究的内容，这来源于磁铁性质的研究。学生们已经知道磁铁的性质，以及检验磁铁性质的各种实验方法，当他们发现电磁铁通电时能吸引大头针，也就产生了研究电磁铁其他性质的需求。由于学生们有一定的研究能力，因此教材要求他们自行设计实验并进行研究并作好实验记录。简单的方法是用小磁针检验：电磁铁的一端与小磁针的南极相吸引，另一端与小磁针的北极相吸引。根据的原理是同极相斥、异极相吸的性质。教学时，可先引导学生们回顾检验磁铁南北极的方法，再迁移到电磁铁的南北极研究中。如果要求学生们说出电磁铁的哪一端是南极、哪一端是北极？他们就可能发现各组制作的电磁铁的钉尖、钉帽的南北极不相同。这时，教师可以进一步引导学生研究电磁铁的极性与哪些因素有关，这个活动由于课堂上时间有限可让学生在课外研究，但要提醒学生注意安全。（当调换线圈两端与电池两极的连接时，或者线圈缠绕的方向改变时，电磁铁的钉尖和钉帽的极性就会发生变化。）二、教学目标：1、科学知识：通过观察、实验使学生知道通电后的导线能使小磁针发生偏转；电流可以产生磁性；电磁铁是用绝缘导线绕在铁芯上制成的，通电时有吸铁本领，也有南北两极等知识。2、科学探究：在教师的引导下，让学生经历观察通电导线靠近小磁针时小磁针的偏转现象，并对此现象做出解释；能小组合作制作一个电磁铁；并能自行设计实验研究电磁铁的南北极。3、情感、态度、价值观：在课内外能积极地从事电和磁的探究活动；能积极地与同伴一起合作、交流；能创造性地设计电磁铁南北极实验；意识到人们对电磁铁的认识是不断发展的。三、教学重点、难点：1、重点：让学生经历观察通电导线靠近小磁针时小磁针的偏转现象，并对此现象做出解释；经历制作电磁铁以及探究电磁铁指南北的性质等实验过程。2、难点：制作电磁铁。四、教学准备：1、演示材料：教师自制的电磁铁，多媒体课件。2、分组材料：漆包线、小磁针、电池、大铁钉、大头针、砂皮纸及实验记录表等。五、课时安排：一课时六、教学过程：（一）、导入：1、今天上课前老师先来考考大家,当你在野外迷路时你会怎么办？假如身上带了个指南针，你会辨认方向吗？，师出示指南针，让学生尝试用来辨认方向。2、教师小结：指南针里面的针是用什么材料做的？（磁铁），所以里面的针我们也可以叫它小磁针，现在小磁针静止在桌面上，老师再来考考大家,看谁最聪明：手不能接触小磁针，你能用什么办法让它转动起来？3、汇报交流：用铁或磁铁才能使小磁针发生偏转。4、还有没有其它办法？教师介绍（幻灯）：1820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中，偶然让小磁针靠近了通电的导线，结果他有了惊人的发现。你知道他发现了什么吗？（二）、探究通电导线靠近小磁针现象31、出示实验提示卡，让学生看后说说做这个实验要注意些什么？如果把导线两端接通、断开电池的正负极，紧靠的小磁针会出现什么现象？（只能接通很短时间，马上断开。因为用一根短的铜导线，直接接通电源的两极，这种接法叫短路，短路是十分危险的。轻的电池损坏，严重时，可产生炸裂，危及人身安全，若家用220V交流电短路，导线将被电热烧得发红，容易引发火灾。）3、通过实验你有什么新的发现？让学生说说发现了什么?引导学生小结:电可以产生磁性。(板书：通电导线能使小磁针偏转有磁性)（三）、尝试制作电磁铁1、过渡:科学家知道了电可以产生磁后继续研究,他们让电流通过弯成各种形状的导线，其中一种就是把导线绕成螺线管再通电。后来进一步发现当螺线管内插入铁芯时，由于铁芯被磁化，磁性大大增强，这样就发明了电磁铁。(板书:电磁铁)大家想不想也来做一个电磁铁？2．出示电磁铁，学生打开书看看如何制作电磁铁：制作电磁铁需要哪些材料？怎样制作电磁铁？3、小组汇报制作方法和注意事项。4、以小组为单位制作电磁铁。（注意：导线接通电池的时间不要超过三秒，导线要沿着同一个方向缠绕在大铁钉上，导线的两端要用砂皮擦亮。）5．选一组学生演示制作电磁铁及吸大头针过程。6、刚才的实验你看到什么？有什么新问题？7．教师小结：表扬制作比较好的小组。若有不能吸起大头针的组，老师可帮助找找原因。（四）、探究电磁铁指南北的性质1、复习磁铁的性质。2、过渡：磁铁能吸起大头针，说明有磁性，磁铁还有南北两极，那么电磁铁有没有南极和北极呢？3、通过设计怎样的实验来证明自己的猜测？4、分组实验，交流汇报(板书:有两极)5、说一说：你是根据什么原理找到电磁铁的南北极的？6．大家做的电磁铁南北极都相同吗？这说明电磁铁的两极会发生变化吗？(板书:会改变)（五）、课外延伸生活中哪些地方应用于了电磁铁？各起了什么作用？（六）板书设计：通电导线能使小磁针偏转有磁性电磁铁有两极会改变4一、教学目标1、科学概念：（1）电流可以产生磁性。（2）增加电流强度和将直线改变线圈可以增加磁性。2、过程与方法做通电导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能通过分析建立解释。3、情感、态度和价值观体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到留意观察、善于思考的品质的重要。二、教学准备；学生准备：电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线[微软用户1]、指南针、长约2米的绝缘导线。[微软用户2]教师准备：一定量的学生材料、指南针。三、教学过程：（一）引入课题：1、师出示一个指南针，问：这是什么？哪端指南？什么物体靠近指南针会改变指针方向？（师将一磁铁、铁块和一根导线靠近指南针，让学生观察）说明导线是不会影响指南针的。2、师：但是在1820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中，偶然让通电导线靠近指南针，发现了一个奇怪现象，而且正是由于这个发现，为人类大规模利用电能打开了大门。大家想不想知道这个奇怪现象？（板书：让通电导线靠近指南针，发现了一个奇怪现象）3、揭示课题。（二）通电直导线使指南针偏转实验1、你觉得这个奇怪的现象可能是什么？我们用什么办法让导线通电（要组装一个简单电路）？师出示一个简单电路，合上开关后，让学生说说电流在电路中是怎样流动的[微软用户3]？电流过导线了吗？[板书：不通电]2、教师简述奥斯特实验，并示范实验方法，要求学生观察：接通电流，看到什么现象；断开电流，有什么现象。把看到的现象写在书P48页相应的问题旁。[微软用户4]让学生多做一会儿试验，学生可能有更多的发现。如通电导线离磁针远近不同，磁针的偏转程度会不同；导线在磁5针下方磁针也会偏转，但方向相反；把导线顺着磁针移动，各处都一样……如果希望学生都能有新的发现，教师可以做一些启发示范。[微软用户5]3、汇报交流：[微软用户6]现象：板书：[通电导线靠近小磁针，小磁针偏转，不通电，小磁针又恢复到南北向位置]。推理得出结论：电流会产生磁性。（接通电流磁针偏转，关闭电流，指针复位，你认为引起磁针偏转主要是什么引起的？[这一现象表明：影6《电和磁》教学设计【教材分析】《电和磁》是科教版小学《科学》教材六年级上册《能量》教学单元的第一课。儿童在日常生活和科学课的学习中，对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词。他们知道太阳的光和热是太阳能，知道食物能供给我们身体需要的能量，甚至知道电能、水能、风能。但是在儿童的头脑里还没有一个关于能量的一般意义的概念。能量概念是抽象的，我们能观察到的只是具体能量所产生的某种效应。本单元选择了学生最熟悉的电和磁为切入口逐步展开对能量的认识。《电和磁》这节课将“重演”科学史上著名的科学家奥斯特发现电磁现象的过程，让学生“发现”通电导线能使小磁针偏转，从而认识电可以产生磁。【设计说明】本课将“重演”科学史上著名发现电磁现象的过程，让学生“发现”通电导线能使小磁针偏转，从而认识电可以产生磁。本课设计主要围绕两个活动展开：第一、指导学生做科学家奥斯特做过的实验——通电导线使指南针偏转，经历对新现象进行分析、解释的思维过程；第二，做通电线圈使指南针偏转的实验。教学时从学生的前概念出发，从学生感兴趣的和存疑的问题入手，设计有针对性的教学活动；然后按照“探究电能否产生磁”、“探究怎样使指南针偏转现象更明显（包括探究短路大电流实验，通电线圈和指南针实验）”、“拓展活动（用线圈和指南针检测电池中是否还有电）”的步骤，紧扣思维的层层深入发展，来组织学生设计、操作与实验。【教学目标】1．科学知识：通过通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，使学生知道电流可以产生磁性，电流越大、线圈扎数越多，磁性越强；线圈可以检测是否有电流。2．过程与方法：动手探究过程中边思考边实验，作好记录，学会分析实验现象，得出通电直导线和通电线圈与指南针偏转的关系。3．情感、态度、价值观：在实验过程中小组合作，善于思考探究，能感受到探究的乐趣。感悟科学就在身边，只要做有心人，谁都能有所发现。【教学重点】电流能产生磁性。短路和通电线圈能增强磁性。【教学难点】通电直导线使小磁针发生偏转实验的提出、操作、观察和解释电流能产生磁。【教学准备】1．教师指导学生实验的多媒体课件。2．学生分组实验准备：电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线（其中一根较长）、指南针、自制线圈。（2人/组）7【教学过程】教师活动学生活动设计意图一、演示导入，悬疑激趣。1．投影出示指南针。它为什么能指南北