1、1 4.4.电能和磁能电能和磁能 【教材简析】 本课是六年级上册能量单元的第 4 课。上一课通过重现奥斯特实验，学生已经初步了解 电与磁的关系，知道通电导线能使小磁针发生偏转，电能产生磁。而本课希望学生能上升到“电 能和磁能可以相互转化”上。聚焦部分借助生活中的磁能用具，引导学生聚焦问题进行思考：什 么样的装置可以将电能转换成磁能呢？探索部分分为三个环节：一是制作铁钉电磁铁：在铁钉上 绕线圈，并通电测试。学生需要进行动手操作，观察现象，并明确电磁铁的结构和制作注意事项。 二是用电磁铁将大头针搬运到指定位置。通过感受电磁铁的通断控制，引导学生体会能量的转移 和转换。三是电磁铁也能指南北吗？通过对
2、比磁铁的性质，研究铁钉电磁铁是否有南北极，且电 磁铁的南北极与什么有关。研讨部分提出“用电磁铁搬运物体，能量是怎样转移的？在这个过程 中，能量形式是怎样转换的？”引导学生关注探索活动 2 过程中能量的转移与转换。拓展部分了 解磁能如何转换成电能，通过大型发电机的机械传动部位图，暗示通过机械能转换成电能。 【学情分析】 在第 3 课中，学生已经认识了电流的磁效应，初步掌握了扎线圈的一些方法，知道电能产生 磁，为本课更深入的学习能量的转移与转换做好铺垫。本课需要学生自己动手制作电磁铁，利用 电磁铁搬运大头针，并探究电磁铁的南北极及影响因素，在观察的同时需要用图片和文字的形式 对观察所得进行记录。而
3、学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的动手实践和观察能力，并 能进行记录，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。 【教学目标】 科学概念目标 通过自制电磁铁，理解并能描述电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的性质。 通过搬运大头针，知道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。 通过测试电磁铁南北极实验，知道电磁铁像磁铁一样也有南北极，且改变电流方向会改变电 磁铁的南北极。 科学探究目标 能够制作铁钉电磁铁，并亲历用铁钉电磁铁搬运大头针的实验。 能够利用磁铁“同名磁极相斥、异名磁极相吸”的原理，借助指南针研究电磁铁的南北极。 科学态度目标 在实验中感悟认真细致、合作
4、探究的重要性。 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。 【教学重难点】 重点自制电磁铁，并通过实验初步认识电磁铁 难点学生自己动手制作电磁铁。 【教学准备】 教师学生实验材料、教学课件等 小组多股绝缘细导线 1.2m 左右（两端剥皮） 、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、大头针、空 盒子、指南针、学习单 【教学过程】 一、聚焦（预设 5 分钟） 材料准备：课件 1.出示 PPT，请学生观察思考：上节课，通电线圈可以让小磁针偏转角度变大，是什么力量 和能力在起作用？（预设：磁力，磁能） 2.简单介绍磁能。提问：生活中哪里还能看到或用到磁能呢？（预设：磁铁，磁悬浮
5、列车， 磁悬浮地球仪，电动机，） 2 3.生活中有很多磁能的影子，出示图片简介。生活中大部分磁能都可以由电能转化而来。今 天，我们就来学习电能和磁能 。 （板贴） 设计意图通过复习回顾，巩固对磁能的认识；由磁能出发联系生活，寻找生活中的磁能， 引导学生认识到磁能的广泛应用，以及电能转换成磁能的重要意义，进而激发学习兴趣，增强学 习动力。 二、搬运大头针（预设 15 分钟） 材料准备：多股绝缘细导线 1.2m 左右（两端剥皮） 、大铁钉、电池和电池盒、剪刀、大头针、 空盒子、学习单 1.颁布任务：今天我们要将这些大头针搬运到旁边的空盒子中。要求：不能用手直接接触大 头针。这些是我们的材料（出示材
6、料） 。你有办法吗？ （预设：给导线通电产生磁性，吸引大头针。 追问：学以致用，很好的想法，我们怎么让磁力更大一些呢？ 预设：绕成线圈，缠在铁钉上） 2. 做一个电磁铁 （1）观看视频，指导制作方法。 提问：需要注意些什么？（预设：导线两端要打结、去皮，不能连接时间长，注意安全等） （2）要求：2-3 人一组，自制电磁铁，搬运大头针，完成学习单。 （3）学生自制电磁铁，教师巡视指导。 3.交流研讨： 接通电路时、断开电流时分别什么现象？说明什么？ 怎样控制大头针精准掉落在指定的空盒子中？ 能量是怎么转移和转换的？ 设计意图将两个探究任务合二为一，以相对真实的任务驱动，将电磁铁装置的学习制作变
7、成解决问题、达成目的一种重要方式，以培养学生的自学能力、问题分析与解决能力，让学习过 程充满趣味与挑战感。 三、研究电磁铁的南北极（预设：15 分钟） 材料准备：电磁铁、电池组、指南针、学习单 （一）电磁铁有南北极吗？（预设：7 分钟） 1.出示照片。老师巡视时发现了这样的现象，有什么不同？（预设：一个电磁铁钉帽吸引大 头针，一个钉尖吸引大头针）对此，你有什么想法？（预设：可能电磁铁像磁铁一样两端都有磁 力；磁铁也有南北极） 2.电磁铁也像磁铁一样有南北极吗？我们可以怎么判断？（预设：因为磁铁同极相斥，异极 相吸，把电磁铁靠近指南针，看是否与磁针一极相斥，一极相吸） 3.讲解实验要求：判断电磁
8、铁的南北极，填写记录单。 4.学生探究 5.交流汇报：我们组观察到，认为电磁铁的南北极分别是 6.教师小结 设计意图从实验中的现象导入，自然过渡，引发学生对电磁铁是否有磁极的思考，进而学 习掌握判断电磁铁南北极的方法，为任务三探究电磁铁磁极与什么因素有关埋下伏笔。 （二）探究电磁铁的南北极与电流方向的关系（预计：8 分钟） 1.提问：有些小组的钉帽是南极，有些则是北极。这是怎么回事？谁能解释？（预设：可能 做错了，可能与电流流向有关，可能跟导线缠绕方式有关） 2.出示任务：你能给你的电磁铁换个南北极方向吗？3 分钟时间，待会儿交流方法。 3.交流讨论：你们组的电磁铁磁极改变成功了吗？用了什么方
9、法？ 4.小结：与电流方向有关（改变电池正负极连接方式、改变线圈缠绕方向） 设计意图经历上一个任务后，学生已经掌握检验电磁铁南北极的方法，为探究电磁铁磁极 3 的影响因素提供技能支持。而给电磁铁的磁极换个方向，这个任务有一定开放性、趣味性，在限 时条件下也有一定的挑战性。经过多组共同探索研讨，相信学生可以找到准确合适的方法来解决 问题，增强实践创新的素养） 四、总结拓展（预设：2 分钟） 1.课堂小结：通过今天的学习，我们了解到电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消 失的性质；知道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；电磁铁像磁铁一 样也有南北极，且改变电流方向会改变电磁
10、铁的南北极。在下一节课中，我们还将继续研究电磁 铁的奥秘。 2.拓展作业：有兴趣的同学可以去搜索了解磁能如何转化为电能？ 设计意图通过总结巩固本节课学习成果；课后拓展作业指向后几课的学习，为之后的学习 打下基础。 【作业设计】 1.以下哪种材料不是制作电磁铁的必备材料？( ) A. 大铁钉 B.绝缘导线 C.导线和电池组 D.磁铁 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。 参考答案：1.D2.C3.C 【教学后记】
