1、20212021 年新教科版六年级上册科学年新教科版六年级上册科学教案教案 第第四四单元单元能量能量 一、一、单元概述单元概述 我们身边发生的每一件事情，都和能量有着密切的关系。世间万物的运动都是能量 在驱动，如生活中用火烧饭、开灯照明等都在进行能量转换。我们必须从食物中获取能 量才能维持生命和进行活动， 大自然中的绿色植物必须通过光合作用从阳光中获取能量， 动物靠吃植物或其他动物来取得能量维持生命，一切生物都依赖能量才能生存。 六年级学生已经接触过“能量”这个词，并对能量有了一定的感性认识，知道任何 物体工作都需要能量，如果没有能量，自然界就不会有运动和变化，也不会有生命。但 是，学生的头脑
2、里还没有形成关于能量守恒和转换的相关科学概念。 “能量”的概念是抽象的，我们能观察到的只是具体能量所产生的某种效应。本单 元不是从抽象的定义出发来演绎各种能量形式及其相互转换，而是引导学生从回顾身边 的能量表现形式人手，选择了学生最熟悉的电和磁为切入口展开对能量的认识和探讨。 能量守恒和转换定律渗透在每一课的学习中，即自然界中一切物质都具有能量。 能量有各种不同的表现形式，并能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递 给另一个物体。另外，教科书中对新能源开发和低碳环保生活方式等内容也有所涉及。 本单元的学习目标来自课程标准中 5-6 年级的下列相关学习内容。 6.6.1 知道声、光、热、电、
3、磁都是自然界中存在的能量形式。 6.6.2 调查和说明生活中哪些器材、设备或现象中存在动能(机械能)、声能、光能、 热能、电能、磁能及其之间的转换。 15.2.1 描述人类的生产生活离不开能源。 15.2.2 知道太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。 15.2.3 描述煤炭、 石油和天然气是目前人类利用规模最大的能源， 知道它们的形成 与太阳能有关。 15.2.4 树立节约能源的意识，了解开发利用新能源的一些举措。 16.2.1 知道重大的发明和技术会给人类社会发展带来的深远影响和变化。 “能量”单元共 7 课 第 1 课“各种形式的能量” ，从学生熟悉的驱动汽车的能量引人，引导学生了
4、解身 边的能量表现形式，使学生知道能量使物体发生了变化，形成对能量的初步感知。本课 的拓展环节要求学生调查家中用电器的用电状况，为下一课的学习做准备。 第 2 课“调查家中使用的能量” ，以学生最熟悉的“家”为能量认知场景，通过调 查、分析、统计等方法，以电能消耗为突破口，发现家中的各种能量表现形式、能量来 源和能量转换。在调査、分析、统计家中电能消耗的过程中，初步培养学生的节能意识。 第 3 课“电和磁” ，带领学生“重演”科学史上著名的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发生偏转，将通电导线绕成线圈能使小磁针偏转角度更 大，从而认识到电可以产生磁。本课注重引导学生善于寻
5、找、思考电和磁转换的依据， 培养学生的逻辑思维能力。 第 4 课“电能和磁能” ，通过引导学生制作电磁铁，研究电磁铁的性质和磁极，帮 助学生认识到电磁铁是一种电能转换为磁能的装置，从而帮助学生从具体的事例中进步 了解电能和磁能之间的转换。 第 5 课“电磁铁” ，学生要设计、验证电磁铁磁性强弱与线圈圈数、电流大小的关 系，在亲历对比实验的过程中，逐步学会多角度思考问题，在收集和处理实验数据的过 程中，逐步培养科学论证能力。 第 6 课“神奇的小电动机” ，小电动机是磁铁和电磁铁性质在生活中的具体应用实 例。学生通过拆解真实的小电动机认识其内部结构，通过简单模型了解电动机的工作原 理。探索小电动
6、机的过程事实上就是学生感受奇妙的能量转换的过程，在这个过程中， 学生对能量的认识又提升到了一个新的层次。 第 7 课“能量从哪里来” ，先引导学生追溯自然界最大的能量来源太阳，通过 食物链来理解太阳的能量对于生物体的意义，然后以电能为例，通过动手实验、查阅资 料等方式了解电能的来源和转换， 最后利用班级记录表引导学生对本单元的知识进行整 体回顾，完善“能量”概念的建构。 整个单元以“能量”为研究支点，以生活实例为研究载体，引导学生用“转换”的 观念把声、光、热、电、磁等多种能量形式联系在一起，在生活调查、资料查阅以及大 量实验探索的积累过程中，逐渐充实对“能量”的认识。 二、单元教学目标二、单
7、元教学目标 科学概念目标科学概念目标 自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 生产生活中的能量形式多种多样，能量之间可以相互转换，并储存在一些物质中。 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 改变电池正负极的连接方式或改变线圈绕线方向，会改变电磁铁的南北极。 电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电流大小等因素有关。 太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。 科学探究目标科学探究目标 能够通过观察讨论、实际调查、查阅资料、实验研究等多种方法，寻找能量存在及 相互转换的证据。 亲历奥斯特实验、电磁铁搬运大头针实验、改变电磁铁南北极实验、电磁铁磁性强 弱对比实验、小电动机工作原
8、理探索实验等，经历科学探究过程，体悟科学探究中各个 要素的特征。 经历围绕问题设计方案、动手实验收集数据、同伴研讨解释现象的合作探究过程， 学会用分部观察和整体观察的方法研究小电动机的构造。 科学态度目标科学态度目标 乐于调查、探索生活中的各种能量表现形式及能量之间的相互转换。 具有基于证据和推理发表个人见解的意识， 愿意与他人合作， 善于倾听他人的意见， 体会到合作的必要性和重要性。 能主动倡导珍惜能源、节约能源，并有具体的行为表现。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 初步了解生活中的各种能量表现形式对自然环境、人类生活和社会发展的影响，体 会合理利用能源，保护人类赖以生
9、存环境的重要性。 初步体会人类生活和社会发展需求是推动新能源开发与应用的动力，反之新能源的 创新应用又能促进社会的发展。 单元词汇单元词汇 能量：是物质运动状态的一般量度。物质有多种运动形式，如机械运动、分子热运 动、电磁运动、化学运动、微观粒子运动等。这些运动形式之间能够相互转换，转换过 程涉及状态的量度，也就是能量。能量与功和热量具有同样的单位，可以简单把它当作 “物体做功的本领” 。 能量形式： 相对应于不同形式的运动， 就有不同形式的能量， 能量形式包括机械能、 热能、电能、化学能、原子能等。 能量的转换与转移： 能量可以从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另 一个物体。能量在
10、孤立系统中既不能凭空产生也不能凭空消失。 核能：过去常叫原子能，是原子核发生变化时释放出来的能量。获得核能有两种途 径，一种是原子核的裂变，指的是一个原子核分裂成两个或两个以上的其他原子核；种 是原子核的聚变，指的是轻原子核聚合为重原子核。核能就是裂变或聚变反应中释放出 来的能量。 太阳能：指太阳的热辐射能，也就是常说的太阳光，是一种巨大的能源，地球上所 有生命的生存都依赖于太阳能。太阳能热水器、太阳能发电站、太阳能电池是直接把太 阳能转换成热能或电能加以利用的设备。 热能：物质燃烧或物体内部分子不规则运动时放出的能量。通常也指热量机械能： 动能和势能的总和，势能分为重力势能和弹性势能。 功率
11、：指物体在单位时间内所做的功的多少，是描述做功快慢的物理量。 材料清单材料清单( (视学生人数和分组情况确定数量视学生人数和分组情况确定数量) ) 公园场景图、生活家电说明书复印件或图片、电池、电池盒、小灯泡、开关、短导 线 3 根、长导线 1 根、小灯座、指南针、长约 2 米的细导线、废旧电池 1 节、每组多股 绝缘细导线 1.2 米左右(两端剥线)、大铁钉、大头针、小电动机、装沙子的小瓶子、铜 质单股粗导线做的字形“电刷” 、橡皮筋、铁丝架、磁铁、手摇发电机、尼龙线、太 阳能小车、各种有关能量的图片或视频资料。 4.1.4.1.各种形式的能量各种形式的能量 ( (一一) )背景和教学目标背
12、景和教学目标 能量是物质各种不同运动形式的共有属性，也是其本质属性。关于能量，学生在之 前的生活及学习中，已经有了一定的感性认识。他们知道灯泡发光是电提供了能量，汽 车运动是汽油提供了能量，人需要从食物中获取能量。他们还知道一些和能量有关的词 汇，如电能、水能、光能、风能，由于能量不可见，只能观察到具体能量所产生的 某种效应，因此对学生而言，能量又是抽象的。在教学中，教师可以从学生生活中常见 的事物出发，让学生认识到能量是客观存在的，而且有不同的表现形式。此外，不同的 能量形式还可以相互转换。 本课有两个活动。第一，了解让汽车运动起来的能量。以学生熟悉的汽车为例，说 一说汽车运动的能量来自哪里
13、。第二，寻找身边的能量形式。引导学生从能量的角度来 看待物体的变化，关注身边能量的表现形式及它们的相互转换。 科学概念目标科学概念目标 自然界存在声、光、电、热、磁等各种能量的表现形式。 机械能可以使物体运动起来。 科学探究目标科学探究目标 通过观察，寻找能量存在的证据。 科学态度目标科学态度目标 激发探索自然界不同形式能量的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到各种形式的能量与我们生活的世界有着密不可分的联系。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：公园场景图、学生活动手册。 教师准备：班级记录表、教学课件等。 ( (三三) )教学过程教学过程 一、单元
14、导入 1.出示课本 58 页一座房子的温谱图，学生仔细观察，了解这幅图的内容。 2.教师引导：你们知道图片中红色的是什么吗？ 这些红色的都是能量，这是一座房子的温谱图。 3.其实世间万物都是运动的，能量是对物体运动的一种描述。对于能量大家可能都比较 陌生，不过通过本单元的学习，相信大家会对能量有一定的了解。从今天开始我们就来 学习第四单元，了解探究有关能量的知识。 二、聚焦 1.在我们身边有哪些物体具有能量？能量又有哪些表现形式呢？这些能量又会让身边 的物体发生哪些变化？今天这节课我们先来学习第 1 课。 2.板书课题：4.1.各种形式的能量 三、探索 活动一：探究车的能量 1.教师引导：你们
15、见过车吗？见过哪些类型的车？ 预设：汽车、轿车、公共汽车、自行车、摩托车、火车、磁悬浮列车、太阳能车、电动 车等。 2.教师相机出示电动车、太阳能车、磁悬浮列车、高铁火车、自行车等车辆的图片，引 导学生认识各种各样的车。 3.车子行驶需要能量，在我们见过的车子当中，车子使用的能量有哪些呢？ 4.出示普普通通的家庭小轿车，引导：现在很多家庭都有私家车，这些私家车都是使用 的什么能量呢？（汽油） 5.出示课本 59 页车子加油的图片，教师引导：汽油为大多数汽车提供了能量，还有哪 些东西为车子提供了能量呢？ 太阳能、电、磁等等。 6.相机出示太阳能车、磁悬浮列车、电动车的图片，引导学生观察图片，了解
16、太阳能、 磁以及电为这些车子的运动提供了能量。 7.出示知识点： 能量有多种表现形式，如声、光、电、热、磁等等。 8.教师小结： 通过我们刚才的讨论， 了解到各种各样的车子运动起来主要是依靠的能量， 车子运动所需的能量主要来源于汽油、太阳能、电、磁等等。 活动二：寻找身边的能量形式 1.教师引导： 汽车的运动需要能量， 那么我们身边除了汽车之外， 还有哪些能量形式呢？ 下面我们来寻找身边的能量形式。 2.提出要求：找一找我们身边都有哪些能量形式？他们最终使物体发生了哪些变化？ 3.出示课本 60 页“我们身边的能量形式”记录表。 4.学生分小组讨论，寻找身边的能量形式，并且填写好这张记录表。
17、5.全班交流，学生列举身边的能量形式，并且说一说这些能量最终使物体发生了哪些变 化。 预设： 我们身边的能量形式记录表我们身边的能量形式记录表 观察到的现象 能量的表现形式 能量的来源 物体发生的变化 转动的电风扇电叶片的转动 风筝在天上飞风风筝飘在天上 锅里煮熟的食物热食物由生变熟 吸铁石吸铁钉磁铁钉吸在磁铁上 电灯泡发亮光灯泡发亮 燃气热水器天然气水变热 6.出示课本 60 页超声波清洗眼镜的图片，引导学生观察图片，了解它的能量表现形式 以及物体发生的变化。 预设：超声波清洗眼镜的能量表现形式是波，经过超声波的作用，眼镜被清洗干净。 7.教师小结：通过我们刚才的寻找，发现在我们生活中存在着
18、很多的能量形式，他们通 过这些形式使物体发生了这样那样的变化。 8.出示知识点： 在我们观察到的各种现象中，能量的表现形式虽然各不相同，但最终都可以转化为一种 新的能量形式机械能，机械能可以使物体运动起来。 三、研讨 刚刚我们了解了能量的形式，并且寻找了我们身边的物体中含有的能量形式。下面我们 来讨论问题。 问题 1：哪些能量形式可以让车动起来？ 预设：电、热以及磁等能量形式都可以让车动起来。 问题 2：公园里有许多能量的表现形式，我们能找出几种？这些能量引起了什么改变？ 出示课本 60 页公园的图片，学生仔细观察这幅图片，找一找图片中的能量表现形式， 并想一想这些能量引起了什么改变？ 预设：
19、 风能使风筝飞上天、大风车在转动、白云在天上飘。 光能使天气温暖。 水能使小船飘在湖面上。 机械能表现在小朋友在划船、人们在跑步、还有人在跳舞、放风筝、走路。 电能表现在摩天轮在转动，音响喇叭播放音乐，有人在打电话。 四、拓展 1.教师引导：在我们家里，使用最多的是家用电器，那么在这些家用电器中有哪些家用 电器是使用最多的呢？ 2.预设：电视机、洗衣机、空调、微波炉、电水壶、电冰箱、电热水器、电暖器、电脑、 电风扇等等。 3.课后，请同学们查看并记录这些家用电器说明书或者吊牌上的标注的功率、容量等信 息，和家人一起估算一下这些家用电器每天使用的时长，了解家里的用电状况。假如有 一些电器的信息不
20、明，可以上网查询。 4.2.4.2.调查家中使用的能量调查家中使用的能量 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 通过前一课的学习，学生已经知道身边能量的一些表现形式，如机械能、声能、光 能、热能、电能、磁能、太阳能等。本课就是在这样的基础上，将范围缩小到家中，让 学生了解自己家里经常使用的能量形式，如声能、光能、电能、热能、磁能、太阳能等 本课主要是让学生以家中使用能量的情况为研究对象，以能量形式、能量转换、能 量消耗为切人点，引导学生通过课前调查，课中分析、统计等手段，进一步了解能量， 意识到能量消耗量之大，从而自觉形成节能意识，提出有效的节能方法，逐步养成节能 习惯。 科学概念目标
21、科学概念目标 家庭里经常使用的能量形式有声能、光能、电能、热能、磁能、太阳能等。 了解每一种能量形式都需要付出一定的经济成本和环境代价。 科学探究目标科学探究目标 够在调査中了解家中多种能量形式的存在及电能的消耗。 初步学会估算不同功率的用电器每天的耗电量，以及家庭一个月的电费支出等数据。 科学态度目标科学态度目标 乐于对能量进行实地调查、交流分享、统计分析。 意识到能量的消耗需要付出一定的经济成本和环境代价，能提出合理的节能建议， 自觉养成节约能源的良好习惯。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 初步了解家中的各种能量表现形式，以及它们给自然环境和人类生活带来的影响。 (
22、(二二) )教学准备教学准备 为学生准备：课前调查表格，同类家用电器不同容量、功率等铭牌信息。 教师准备：班级记录表、教学课件等。 ( (三三) )教学过程教学过程 一、聚焦 1.在我们的生活中，每天都会补充和消耗能量。那么家里经常使用的能量形式都有哪些 呢？这些能量是如何获得的？每一种能量形式所付出的经济成本和环境代价又是怎样 的？今天这节课，我们就来探讨这些问题。 2.板书课题：4.2.调查家中使用的能量 二、探索 活动一：分析我们用于出行和使用的物品 1.教师引导：我们家中的每一个人每天都要出行，爸爸妈妈要上班，我们要上学，遇到 节假日我们还会出去旅游、购物、走亲戚等等。我们家庭正常出行
23、时都会使用什么交通 工具？想一想这些交通工具的能量形式是什么？又来源于哪里？使用这些交通工具需 要付出怎样的经济成本和环境代价呢？ 2.学生分小组交流，说一说自己家庭经常使用的交通工具，并分析这些交通工具的能量 形式和来源以及需要付出的经济成本和环境代价。 3.出示“家庭交通工具能量形式”记录表。 家庭交通工具能量形式记录表家庭交通工具能量形式记录表 交通工具能量形式能量来源付出的经济成本付出的环境代价 4.全班交流，预设： 交通工具能量形式能量来源付出的经济成本付出的环境代价 小轿车机械能汽油每百公里 50 元 产生二氧化碳和大 量的废气 电动自行车电能电每 30 公里充电一次发电厂提供的电
24、 火车电能电车票的价格 发电厂发电付出的 环境代价 自行车机械能人力自行车的折旧率环保，无污染 5.整理家庭主要物品的能量形式 在日常生活中，为了生活的方便，我们还会使用到各种各样的物品，这些物品的能量形 式主要是什么？ 6.出示课本 62 页的“家庭日常生活所使用的能量”记录表。 家庭日常生活所使用的能量记录表家庭日常生活所使用的能量记录表 使用的物品能量是否可再生是否可替代或节能办法 电灯火力发电厂提供的电不可再生使用节能灯 平板电脑电池不可再生不使用时关机 太阳能热水器太阳能可再生 电视机 洗衣机 电饭锅 空调 7.学生根据自己家庭生活实际情况填写这张记录表。 8.全班交流，展示部分学生
25、填写的家庭日常生活所使用的能量记录表，引导学生分析这 张记录表，说一说我们应该怎样减少对某些物品的依赖。 预设： 家里没有人的时候关闭电灯、空调、电风扇等家用电器。 洗衣机、电视机、电脑等家用电器在关闭时，一起关闭电源，不要处在待机状态。 我们每天吃的菜可以根据实际情况少买一些，当天吃完不要堆放在冰箱中，减少冰箱电 能的消耗。 开空调的时候温度不要开的太低，天气不是太热的时候，可以开电风扇，少开空调。 加强户外活动和锻炼，不要一天到晚都待在家里看电视或者玩电脑、平板。 9.教师小结： 现在大家的生活水平提高了， 家用电器普及了， 每天的能量消耗也在提高。 很多的能量并不是取之不尽，用之不竭的，
26、因此我们在日常生活中要注意节能减排。 10.出示课本 62 页下面的一幅图，学生观察这幅图片，并且读一读旁边的这段文字，体 会节能减排的重要性。 11.讨论我们国家有哪些减少汽车排放的法律法规？ 我国关于汽车尾气排放控制的法律法规散见于几部法律、几部地方性法规、若干政府规 章和规范性文件中。法律有中华人民共和国环境保护法 、 中华人民共和国大气污染 防治法 ；广东省制定了专门行政法规两部广东省机动车排气污染防治条例 、 广州 市机动车排气污染防治规定 ；政府规章有国家环境保护总局制定的环境标准管理办 法 、 地方环境质量标准和污染物排放标准备案管理办法 、 全国机动车尾气排放监测 管理制度 、
27、 汽车污染物排放限值及测量方法 、 机动车污染排放防治技术政策等。 教师小结：这些法律法规只能约束大家减少汽车排放，要想真正的做到节能减排，还需 要大家树立节能减排的意识，养成节能减排的习惯，这样才能真正的做到节能减排，保 护环境。 活动二：统计家里电能的消耗 1.教师引导：我们每个家庭都有很多的家用电器，这些家用电器耗电情况究竟是怎样的 呢？课前老师已经布置大家进行了调查，下面我们就来交流大家调查的情况。 2.出示课本 63 页家用电器的耗电情况记录表。 3.回顾调查的要求：根据用电器的功率等信息估算自己家每天的耗电量大约是多少，再 估算一个月的电费支出大约是多少。可以询问家长一度电需要多少
28、钱。如果某些电器的 信息不清楚，可以上网查询。 4.出示小提示： 各种家用电器都会在说明书或者铭牌上标有功率一项，功率指的是工作时单位时间内消 耗电量的大小，功率为 1 千瓦的电器，一小时的耗电量就是一度，功率的单位是瓦特， 符号是 W。 5.学生分小组讨论，交流自己调查的家用电器耗电情况记录表，并且对自己的记录表进 行修改和完善。 6.全班交流： 出示部分同学的家用电器耗电情况记录表，其他同学看一看，初步了解每个家庭正常的 耗电量。 根据用电器的功率等信息，估算自己家庭每天的耗电量大约是多少度？ 7.学生说一说自己家的每天的耗电量。 在此基础上，估计自己家一个月的电费支出大约是多少？电费按照
29、一度 0.52 元算。 学生计算自己家一个月的电费支出。 8.教师引导学生对自己家庭每个月的电费支出进行评价，评价的标准可以从电费支出高 低、电费支出主要在哪些方面等方面进行。 预设： 我家的电费每个月支出大约 600 元，主要的支出在电冰箱、燃气热水器、电脑、电视机 上， 因为电冰箱一天到晚都开着， 燃气热水器每天都要开， 爷爷奶奶在家里经常看电视， 爸爸一回来就打开电脑，因此每个月的电费支出还是比较高的。 9.教师引导： 我们刚刚算的仅仅是一个家庭一个月的电费支出， 大家想一想， 一个月 600 元，那么一年是多少？全国有多少个像我们这样的家庭？这样算来，全国一年要耗费多 少电？所以节约能
30、量，保护环境真的是迫在眉睫的事情，需要我们每一个人的努力。 针对节约能量， 你有哪些好的建议呢？学生提出自己的节能建议全班交流预设查阅资料， 10.教师小结：节约能量，保护环境不仅仅是一句口号，关键是要落实到我们的行动中 去，不仅仅我们自己要节约能量，还要号召我们家庭的成员每个人都要树立节能意识， 养成节能习惯，这样才能真正的做到节约能量，保护环境。 三、研讨 这节课，我们调查了每个同学家中使用的能量情况。下面我们来交流两个问题。 问题 1：日常生活中，我们家里都使用了哪些能源？想一想能量之间发生了哪些形式的 转换？ 家庭中使用的能量形式有声能、光能、电能、磁能、太阳能、热能等等。 电灯：电能
31、转化成光能和热能； 太阳能热水器：太阳能转化成热能； 电风扇：电能转化成机械能和热能； 发电机：机械能转化成电能； 电饭锅：电能转化成热能。 问题 2：你能提出哪些节能建议？ 家里没有人的时候关闭电灯、空调、电风扇等家用电器。 洗衣机、电视机、电脑等家用电器在关闭时，一起关闭电源，不要处在待机状态。 我们每天吃的菜可以根据实际情况少买一些，当天吃完不要堆放在冰箱中，减少冰箱电 能的消耗。 开空调的时候温度不要开的太低，天气不是太热的时候，可以开电风扇，少开空调。 加强户外活动和锻炼，不要一天到晚都待在家里看电视或者玩电脑、平板。 平时，尽量选择低碳出行，少开私家车，多乘坐公共交通工具。 4.3
32、.4.3.电和磁电和磁 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 在前两课的学习中，学生已经对身边的各种能量有了一定的认识。在这些能量中， 电和磁与我们的生活密切相关，是本单元重点学习的能量形式。本课“重演”了科学史 上著名的奥斯特发现电生磁现象的过程，正是这个发现，让原本看似互不相关的电和磁 建立了联系，由此开启了近代电磁学的研究，有力地推动了社会的进步。 本课有两个活动：第一，指导学生经历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加大 偏转的实验，用线圈代替直导线做电生磁实验，为理解电磁铁原理打下基础，也为研究 小电动机
33、埋下伏笔。两个活动具有严密的逻辑结构，由浅入深，步步推进。 科学概念目标科学概念目标 电可以转换成磁。 科学探究目标科学探究目标 模仿做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释。 能够运用通电线圈能使指南针偏转明显的性质，检测废电池是否有电。 科学态度目标科学态度目标 体验科学史上发现电产生磁的过程，意识到细致观察、善于思考的重要性。 理解科学探究过程中合理进行推测、严谨开展实验、有根据地得出结论的必要性。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 意识到科学技术可以推动社会发展、改变人类生活。 在检测废电池活动中体会重复使用、节约能源的意义。 ( (二二) )
34、教学准备教学准备 为学生准备：电池、电池盒、小灯泡、开关、短导线、长导线、小灯座、指南针。 教师准备：废旧电池、教学课件等。 ( (三三) )教学过程教学过程 一、聚焦 1.让我们把时间聚焦到 1821 年 4 月的一天，这一天丹麦的科学家奥斯特在上课的时候 无意中让通电的导线靠近指南针，他突然发现了一个现象，这个现象并没有引起在场其 他人的注意，而奥斯特却是个有心人，他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月深 入的研究，反复做了几十次实验。 2.出示课本 64 页丹麦科学家奥斯特的图片，引导学生观察图片，初步认识这位丹麦的 科学家。 3.这也许是一次普通的发现，但是就是因为这个发现，打开了人
35、类大规模利用电能的大 门。 那么奥斯特究竟发现了什么？又怎样解释这种现象呢？今天这节课我们就来探究这 个问题。 4.板书课题：4.3.电和磁 二、探索 教师引导：大家认识电和磁这两样东西吗？哪里有电？哪里又存在磁？ 学生说一说自己知道哪里有电，哪里有磁。 预设：在电路中存在着电，在磁铁周围存在着磁。 电和磁之间有没有关系呢？又有怎样的关系呢？下面我们继续探讨。 活动一：用通电导线靠近指南针，观察导线是否会产生磁性 1.出示课本 65 页上面两幅图，引导学生仔细观察这两幅图，并读一读上面的文字，初 步了解本次实验所需的材料以及实验方法。 全班交流 2.实验材料：导线、小灯泡、开关、电源、指南针等
36、等。 3.实验方法： 组装一个电路，点亮小灯泡，以确保电路是通路。 在桌上放一个指南针，指针停止摆动时，观察指南针指向什么方向，将电路中的导线 拉直放置在指南针的上方，并且让导线的方向与磁针所指的方向一致。 接通电路观察指南针有什么变化，再断开电路观察指南针有什么变化，反复做几次， 结果怎样。 4.教师指导本次实验：在本次实验中，哪些环节会直接影响实验效果，是需要我们注意 的？ 预设： 要保证电路是通路。 放置在指南针上方的导线一定要拉直，并且让导线的方向与磁针所指的方向一致，这 一点非常重要。 5.学生分小组进行实验，仔细观察实验现象。 教师巡视，了解学生实验情况并加以适当的指导。 全班交流
37、 6.指生说一说自己观察到的实验现象。 预设：当我们闭合开关，接通电路时，小磁针的方向发生偏转。当我们断开开关，电路 断开时，小磁针又旋转到原来的位置。 7.我们有没有办法可以使实验效果更加明显呢？ 教师指导：接通电路，指南针的指针发生偏转，显然是和电流有关。设想一下，如果电 流比较强， 指南针的指针发生偏转的效果是不是就明显了呢？我们怎样才能使电流变得 更强一些呢？ 预设：电流短路的话，电流瞬间就会变得很强，不过电池也会很快发热，所以我们只能 短暂接通一下，就要马上断开。 8.学生分小组进行实验，利用电路短路的方法增强电流，再做一次这样的小实验，看看 实验效果是不是更明显。 9.全班交流，各
38、小组汇报实验结果。 预设：当电路短路时，产生了很强的电流，可以发现实验效果很明显，小磁针偏转十分 明显。 10.教师继续引导：为什么当我们把通电的导线拉直放在指南针的上方时，指南针的磁 针会发生偏转呢？ 那是因为通电导线周围存在磁场。 活动二：用通电线圈靠近指南针，重演奥斯特实验 1.教师引导：刚刚我们做的实验是利用的直导线，下面我们来利用通电线圈做一做奥斯 特实验，看看是不是也会产生同样的实验现象呢？ 2.出示课本 66 页 4 幅图片，引导学生仔细观察这 4 幅图片，初步了解本次实验的方法 及步骤。 全班交流 3.实验材料：长长的导线、电源、指南针、开关等。 4.实验方法及步骤： 做一个线
39、圈，用导线在手指上绕 10 圈左右，取下来，固定线圈和引出的线。 给线圈通上电流，看一看会有什么现象发生。 5.学生分小组进行实验，仔细观察实验现象，教师巡视，了解学生实验情况，并加以适 当的指导。 6.全班交流 指生说一说自己看到的实验现象。 当我们给线圈通上电流时，发现指南针发生了偏转现象。 这个现象说明了什么？ 说明无论是直导线，还是线圈，只要通上电流，就会产生磁场，从而使指南针发生偏转。 7.想一想，在这个实验中，线圈怎么放可以使指南针偏转的角度最大？ 学生继续进行实验，探究线圈怎么摆放可以使指南针偏转的角度最大。 全班交流，预设： 把线圈立着放，指南针尽量靠近线圈的中心，这个角度可以
40、使指南针偏转的角度最大。 8.用完了的废电池是不是一点点电都没有了呢？能用我们的线圈和指南针检测一下 吗？ 出示课本 66 页下面两幅插图，学生观察图片，了解验证废电池是否有电的方法。 教师提供一些废旧的电池，引导学生继续动手操作，验证一下这个问题。 全班交流，预设： 用完了的废电池，其实并不是一点点电都没有了，当我们用线圈和指南针检测的时候， 发现指南针仍然发生了偏转，这说明电池中仍然有电，只不过电池中的电不足以支持电 灯泡等用电器工作了。 三、研讨 刚刚我们利用两个实验探究了通电导线是否会产生磁场，下面我们来讨论以下两个问题。 问题 1：分析奥斯特实验，你有什么发现？ 通过奥斯特实验，我发
41、现通电直导线周围和通电线圈周围都存在磁场。 问题 2：电和磁之间能否相互转换，你的依据是什么？ 电和磁是有关系的。他们其实是一种东西，不是谁转化成谁这样的关系。他们只是一种 东西在不同的参考系下的表现。 当导体内有电流通过时，导体的周围便产生磁场，这就是电生磁。 当导体切割磁力线或穿过线圈的磁力线发生变化时，导体或线圈内便会产生感应电动势 或感生电流，这就是磁生电。 四、课堂总结 今天这节课，我们通过模拟丹麦科学家奥斯特的实验，明白了通电导线周围存在磁场。 知道了电和磁之间的关系他们可以相互转换。课后，请同学们继续查阅电和磁的知识， 了解更多的有关电和磁的知识。 4.4.4.4.电能和磁能电能
42、和磁能 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 学生在前一课亲历了通电导线能使小磁针发生偏转的过程，了解了其原因是电产生 了磁。 那么电能和磁能究竞是如何转化的？本课将引入电生磁的最直接应用电磁铁 进行研究。电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化而产生磁力的装置，我们身边的各种 用电器中都有电磁铁的“身影” 。电磁铁结构简单、制作容易，实验现象非常有趣，适 合学生开展多种多样的研究。 本课有如下三个活动。 第一，制作铁钉电磁铁。学生通过自己在铁钉上绕线圈做电磁铁，反复几次接通电 流、断开电流，发现电磁铁的基本性质。 第二， 利用电磁铁搬运大头针。 通过电流的接通和断开， 将大头针搬运到指定位
43、置， 在这个过程中深入体会能量的转移和转换。 第三，研究铁钉电磁铁的南北极。铁钉电磁铁有没有南北极？学生用原来学过的磁 铁的性质能够解决这个问题。但是在解决这个问题的过程中会发现新的问题，那就是各 个小组钉尖、钉帽的南北极会不一样，从而引出“电磁铁南北极与什么因素有关？”的 探究。 科学概念目标科学概念目标 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 改变电流方向会改变电磁铁的南北极。 电能和磁能可以互相转换，也能从一个物体转移到另一个物体。 科学探究目标科学探究目标 能够制作铁钉电磁铁，亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。 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
44、铁的南北极。 科学态度目标科学态度目标 在实验中感悟认真细致、合作探究的重要性。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 感受到电能和磁能的相互转换，给人类生活带来了许多便利。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：每组多股绝缘细导线 1.2 米左右(两端剥线)、大铁钉、电池盒、2 号 电池、大头针、指南针、学习单。 教师准备：学生实验材料、教学课件等。 ( (三三) )教学过程教学过程 一、聚焦 1.通过上一节课的学习，我们知道通电导线或者线圈周围存在着磁场，而且电和磁之间 也存在着关系，他们可以相互转换。 2.磁铁也具有能量，磁悬浮列车、电磁起重机、耳机、电磁炉等物体
45、身上都有磁能的影 子，并且生活中的大部分磁能都是通过适当的装置由电能转换而来的。 3.出示磁悬浮列车、电磁起重机、耳机、电磁炉等物品图片，引导学生观察这些图片， 初步了解这些物体都是利用磁能工作的。 4.究竟什么样的装置可以将电能转化为磁能呢？今天我们就来探究这个问题。 5.板书课题：4.4.电能和磁能 二、探索 活动一：在铁钉上绕线圈并通电测试 1.提出要求：为了探究电能是怎样转换为磁能的？我们在铁钉上绕上线圈，然后通电测 试一下，看看电能是怎样转换为磁能的。 2.出示课本上面的三幅图片，引导学生仔细观察，初步了解本次实验的材料、方法以及 步骤。 全班交流 3.实验材料：铁钉、长长的导线、砂
46、纸、电源、开关等等。 4.实验方法： 用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕 50-100 圈，两头分别流出 10-15 厘米做连接线。 固定连接线与线圈，避免线圈松开，然后用砂纸把接线头打磨光亮。 给线圈通上电流，看看铁钉能不能吸起大头针，然后再断开电流，看看又会发生什么 现象。 5.强调实验注意点： 绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕的要紧一些，这样效果会明显一些。 6.出示课本 68 页下面的制作好的电磁铁图片，引导学生看一看制作好的电磁铁的样子。 学生分小组活动，按照要求给铁钉绕上线圈，并通电测试，观察实验现象。 教师巡视，了解学生实验情况，并适当的加以指导。 全班交流 7.各小组展示本小组制作的简易
47、电磁铁并说一说看到的实验现象。 预设： 当线圈通上电流时，发现铁钉可以吸起大头针；而断开电流时，大头针就从铁钉上脱落 下来。 8.这一现象说明了什么？ 预设： 这一现象说明给铁钉绕上线圈，通电之后，线圈周围产生了磁能，正是因为这些产生的 磁能，才能够使铁钉吸起大头针。 9.出示知识点： 像这样由线圈和铁芯组成的装置叫做电磁铁。 10.出示课本 68 页中间的一幅图片，再出示电磁铁的图片，引导学生观察电磁铁，了解 电磁铁的外部特征。 11.出示小提示： 我们制作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。 活动二：用电磁铁将大头针
48、搬运至指定位置 1.教师引导： 我们的铁钉电磁铁已经制作好了， 并且我们已经知道铁钉电磁铁具有磁能， 就相当于一块磁铁。 下面我们就利用铁钉电磁铁搬运大头针， 将大头针搬运到指定位置。 2.提出要求：利用铁钉电磁铁搬运大头针，注意观察电磁铁是怎样搬运大头针的？怎样 控制大头针能够让它掉落在指定位置？ 3.出示课本 69 页上面一幅图片，引导学生看一看，了解活动方法，然后分小组活动， 利用电磁铁将大头针搬运至指定位置。 全班交流 4.指生说一说电磁铁是怎样搬运大头针的。 预设：当铁钉电磁铁通电之后，铁钉就有了磁能，相当于一块磁铁，我们利用他来搬运 大头针。 5.我们怎样控制大头针才能让它掉落在指
49、定位置？ 我们可以利用控制电源开关的方式让大头针掉落在指定位置。 活动三：电磁铁也能指南北吗 1.教师引导：电磁铁是将电能转化成磁能的，那么电磁铁能不能指南北呢？ 2.出示要求：给铁钉电磁铁通电，用铁钉的钉尖和钉帽靠近指南针，看看会有什么现象 发生？想一想各组的电磁铁钉尖是什么极？钉帽又是什么极？ 3.出示课本 69 页中间的一幅图片，学生观察这幅图片，进一步了解本次活动的方法。 学生继续分小组活动，利用通电的铁钉电磁铁的钉尖和钉帽去靠近指南针，看看会有什 么现象发生。 全班交流 4.指生说一说自己看到的实验现象。 预设：给铁钉电磁铁通电后，用钉尖和钉帽靠近指南针的时候，有的会发生相互吸引的
50、现象，有的会发生相互排斥的现象。 5.电磁铁也能指南北吗？ 预设： 电磁铁也是可以指南北的。 因为铁钉电磁铁通电之后具有磁能， 相当于一块磁铁， 因此具有磁铁的性质，所以可以指南北。 6.在这个活动中，大家的铁钉电磁铁钉尖是什么极？钉帽又是什么极呢？ 各小组汇报本小组的铁钉电磁铁的钉尖和钉帽分别是什么极。 7.出示资料： 钉尖、钉帽指南北的方向与电流的方向有关。在不改变接线方式的情况下，按不同的方 向绕线圈，得到的方向结果也不同。 8.有兴趣的同学可以在课后的时候改变电流的方向，或者按照不同的方向再绕线圈，看 看结果是不是不同？ 三、研讨 刚刚我们制作了铁钉电磁铁，并且利用铁钉电磁铁搬运了大头
