《电和磁》教案_电和磁教案设计
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《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
1、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
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