蘇教版科學(xué)五上《電磁鐵》教案

5．電磁鐵主備人：陳堃【學(xué)習(xí)內(nèi)容】P42-44電磁鐵【文本分析】本課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電和磁鐵的基礎(chǔ)上來(lái)認(rèn)識(shí)電磁鐵的，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電磁鐵與電和磁的關(guān)系。電磁鐵實(shí)際上是在通電狀態(tài)下具有磁性的裝置。電磁鐵與永久磁鐵雖有相同點(diǎn)，但也有不同點(diǎn)，本課主要讓學(xué)生研究電磁鐵與永久磁鐵的不同之處，如電磁鐵的磁力大小的改變、磁極位置的改變等等。這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)具有一定的挑戰(zhàn)性?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道什么是電磁鐵。2、能夠做一個(gè)電磁鐵并能發(fā)現(xiàn)電磁鐵與祗磁鐵的異同點(diǎn)。3、能通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)，概括出電磁鐵磁力大小與電池的數(shù)量、線圈的匝數(shù)有關(guān)。4、能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵的磁極變化規(guī)律。5、知道電磁鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！緦?dǎo)學(xué)重、難點(diǎn)】1、認(rèn)識(shí)電磁鐵的基本性質(zhì)。2、探究影響電磁鐵磁力大小和磁極變化的因素?！静牧蠝?zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：導(dǎo)線、鐵釘（用火燒過(guò)的）、大頭針、指南針、電視資料學(xué)生準(zhǔn)備：電池、回形針，了解生產(chǎn)生活中電磁鐵的運(yùn)用【課時(shí)安排】2課時(shí) 【導(dǎo)學(xué)過(guò)程】導(dǎo)學(xué)內(nèi)容效果分析第一課時(shí)一、激趣導(dǎo)入：1、通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道磁鐵是可以吸起鐵的，那么只有磁鐵能吸鐵嗎？2、示已做好的電磁鐵：（1）不通電靠近回形針，有變化嗎？（2）接通電源，你能發(fā)現(xiàn)什么？3、老師用電線將鐵釘繞起來(lái)通上電，就能吸起鐵質(zhì)品。像這樣內(nèi)部帶有鐵芯的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁鐵。（板書）這節(jié)課，我們就來(lái)研究電磁鐵。二、制作電磁鐵：1、要研究電磁鐵，首先就要先制作一個(gè)電磁鐵。想做嗎？2、（1）師介紹材料：用火燒過(guò)已經(jīng)消磁的鐵釘、導(dǎo)線、電池、回形針（2）介紹制作方法。3、小組制作電磁鐵并實(shí)驗(yàn)直到可吸起回形針?！緦W(xué)生活動(dòng)】4、提問(wèn)：你們能比較出磁鐵和電磁鐵的異同嗎？三、分辨電磁鐵的兩極：1、磁鐵有南北極，電磁鐵也有南北極嗎？有什么辦法可以讓我們知道？2、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生可用指南針進(jìn)行檢驗(yàn)。3、小組實(shí)驗(yàn)?！緦W(xué)生活動(dòng)】4、學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（1）為什么有的組釘尖是南極，有的組釘尖是北極？大家互相看一看，你們的做法有什么不同？（2）學(xué)生互相觀察，找出原因。教師可以讓各組重新驗(yàn)證一下?！緦W(xué)生活動(dòng)】5、如果電磁鐵的釘帽是北極，那么改變纏繞方向和電池的正負(fù)極以后，電磁鐵的釘帽會(huì)是什么極？【學(xué)生活動(dòng)】6、學(xué)生匯報(bào)，大家進(jìn)行分析歸納總結(jié)。四、小結(jié)：1、經(jīng)過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道磁鐵和電磁鐵有什么相同和不同之處？第二課時(shí)一、比賽導(dǎo)入新課：1、各小組制作的電磁鐵能吸起多少回形針呢？我們來(lái)個(gè)小組比賽吧！看哪個(gè)小組吸起的回形針多。2（1）小組比賽?！緦W(xué)生活動(dòng)】（2）小組匯報(bào)吸起回形針的個(gè)數(shù)。3、為什么各小組吸上的回形針數(shù)量有多有少呢？4、這節(jié)課我們就一起來(lái)研究電磁鐵磁力的大小與什么因素有關(guān)。二、研究電磁鐵的磁力大小跟哪些因素有關(guān)1、仔細(xì)觀察小組制作的電磁鐵，假設(shè)一下電磁鐵磁力的大小與什么因素有關(guān)？（1）學(xué)生猜測(cè)，教師板書。（2）如何證實(shí)你們的猜測(cè)？2、該怎樣做實(shí)驗(yàn)？需要注意什么？（1）示實(shí)驗(yàn)表格。電磁鐵電磁鐵問(wèn)題：電磁鐵的磁力大小與什么有關(guān)假設(shè)：電磁鐵的磁力大小與有關(guān)。，磁力大；，磁力小。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：相同條件：不同條件：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：，吸回形針個(gè)；，吸回形針個(gè)。結(jié)論：電磁鐵的磁力大小與有關(guān)。（2）什么意思？學(xué)生分析理解，師適當(dāng)指導(dǎo)。3（1）學(xué)生以小組為單位共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。【學(xué)生活動(dòng)】（2）小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，交流。師適當(dāng)指導(dǎo)。4．學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，完成記錄?！緦W(xué)生活動(dòng)】5、各小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你們的假設(shè)被證實(shí)了嗎？（1）小組匯報(bào)，教師修改補(bǔ)充板書（2）通過(guò)各組實(shí)驗(yàn)，電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關(guān)？（學(xué)生說(shuō)，師生共同總結(jié)）6、通過(guò)兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在你能告訴大家電磁鐵和磁鐵有什么相同和不同之處？三、了解電磁鐵的運(yùn)用：1．你們知道電磁鐵在生產(chǎn)、生活中都有哪些應(yīng)用嗎？來(lái)介紹你在課前收集到的資料。【學(xué)生活動(dòng)】2．播放光盤，增加學(xué)生的見識(shí)。3．請(qǐng)你設(shè)想一下，你還能把電磁鐵應(yīng)用到哪些地方？四、小結(jié)：1、經(jīng)過(guò)兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲和感想？【板書設(shè)計(jì)】5．電磁鐵消過(guò)磁的鐵釘電池導(dǎo)線相同不同影響電磁鐵磁力大小因素：鐵釘粗細(xì)、電池節(jié)數(shù)、導(dǎo)線粗細(xì)、繞線匝數(shù)……【導(dǎo)學(xué)反思】【知識(shí)鏈接】1、法拉第成電磁感應(yīng)：法拉第是英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。法拉第主要從事電學(xué)、磁學(xué)、磁光學(xué)、電化學(xué)方面的研究，并在這些領(lǐng)域取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第于1821年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了艱苦的探索。1821年9月他發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室模型。接著經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)的失敗，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。這一劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)，使人類掌握了電磁運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)變以及機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法，成為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。他始終堅(jiān)信自然界各種不同現(xiàn)象之間有著無(wú)限多的聯(lián)系，也是在這一思想的指導(dǎo)下，他繼續(xù)研究當(dāng)時(shí)已知的伏打電池的電、摩擦電、溫差電、伽伐尼電、電磁感應(yīng)電等各種電的同一性，1832年他發(fā)表了<<不同來(lái)源的電的同一性>>論文，用大量實(shí)驗(yàn)論證了“不管電的來(lái)源如何，它的本性都相同”的結(jié)論，從而掃除了人們?cè)陔姷谋拘詥?wèn)題認(rèn)識(shí)上的種種迷霧。為了說(shuō)明電的本質(zhì)，法拉第進(jìn)行了電流通過(guò)酸、堿、鹽的溶液的一系列實(shí)驗(yàn)，從而導(dǎo)致1833-1834年連續(xù)發(fā)現(xiàn)電解第一和第二定律。為了正確描述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，法拉第制定了遷移率、陰極、陽(yáng)極、陰離子、陽(yáng)離子、電解、電解質(zhì)等許多概念、術(shù)語(yǔ)。1845年他發(fā)現(xiàn)了原來(lái)沒(méi)有旋光性的重玻璃在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生旋光性，使偏振光的偏振面發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此即磁致光效應(yīng)，成為人類第一次認(rèn)識(shí)到電磁現(xiàn)象與光現(xiàn)象間的關(guān)系。1846年他發(fā)表了《關(guān)于光振動(dòng)的想法》一文，最早提出了光的電磁本質(zhì)的思想。由于當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件所限，雖未獲成功，但他的思想和觀點(diǎn)完全正確，均為后人的實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。法拉第是電磁場(chǎng)理論的奠基人，他首先提出了磁力線、電力線的概念，在電磁感應(yīng)、電化學(xué)、靜電感應(yīng)的研究中進(jìn)一步深化和發(fā)展了力線思想，并第一次提出場(chǎng)的思想，建立了電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念，否定了超距作用觀點(diǎn)。愛因斯坦曾指出，場(chǎng)的思想是法拉第最富有創(chuàng)造性的思想，是自牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正是繼承和發(fā)展了法拉第的場(chǎng)的思想，為之找到了完美的數(shù)學(xué)表示形式從而建立了電磁場(chǎng)理論。2、磁懸浮列車：（1）原理：磁懸浮列車是一種利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡(jiǎn)單地說(shuō)，排斥力使列車懸起來(lái)、吸引力讓列車開動(dòng)。磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來(lái)。鐵軌兩側(cè)也裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進(jìn)。列車頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥——結(jié)果是一“推”一“拉”。磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)與軌道保持一定的間隙（一般為1—10cm），因此運(yùn)行安全、平穩(wěn)舒適、無(wú)噪聲，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行。磁懸浮列車的使用壽命可達(dá)35年，而普通輪軌列車只有20—25年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年，普通路軌只有60年。此外，磁懸浮列車啟動(dòng)后39秒內(nèi)即達(dá)到最高速度，目前的最高時(shí)速是552公里。據(jù)德國(guó)科學(xué)家預(yù)測(cè)，到20XX年，磁懸浮列車采用新技術(shù)后，時(shí)速將達(dá)1000公里。而一般輪軌列車的最高時(shí)速為300公里。磁懸浮列車?yán)谩巴韵喑?，異性相吸”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在距離軌道約1厘米處，騰空行駛，創(chuàng)造了近乎“零高度”空間飛行的奇跡。懸浮列車的驅(qū)動(dòng)和同步直線電動(dòng)機(jī)原理一模一樣。通俗說(shuō)，在位于軌道兩側(cè)的線圈里流動(dòng)的交流電，能將線圈變成電磁體，由于它于列車上的電磁體的相互作用，使列車開動(dòng)。列車頭部的電磁體N極被安裝在靠前一點(diǎn)的軌道上的電磁體S極所吸引，同時(shí)又被安裝在軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體N極所排斥。列車前進(jìn)時(shí)，線圈里流動(dòng)的電流方向就反過(guò)來(lái)，即原來(lái)的S極變成N極，N極變成S極。循環(huán)交替，列車就向前奔馳。世界第一條磁懸浮列車示范運(yùn)營(yíng)線——上海磁懸浮列車，建成后，從浦東龍陽(yáng)路站到浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)，三十多公里只需6～7分鐘。是利用“異性相吸”原理設(shè)計(jì)，是一種吸力懸浮系統(tǒng)，利用安裝在列車兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的懸浮電磁鐵，和鋪設(shè)在軌道上的磁鐵，在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的吸力是車輛浮起來(lái)。上海磁懸浮列車時(shí)速430公里，一個(gè)供電區(qū)內(nèi)只能允許一輛列車運(yùn)行，軌道兩側(cè)25米處有隔離網(wǎng)，上下兩側(cè)也有防護(hù)設(shè)備。轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)8000米，肉眼觀察幾乎是一條直線；最小的半徑也達(dá)1300米。乘客不會(huì)有不適感。軌道全線兩邊50米范圍內(nèi)裝有目前國(guó)際上最先進(jìn)的隔離裝置。（2）磁懸浮列車的優(yōu)點(diǎn):列車在鐵軌上方懸浮運(yùn)行，鐵軌與車輛不接觸，運(yùn)行速度快，能超過(guò)500

千米／小時(shí)，運(yùn)行平穩(wěn)、舒適，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；無(wú)噪音，不排出有害的廢氣，有利于環(huán)境保護(hù)；可節(jié)省建設(shè)經(jīng)費(fèi)；運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和耗能費(fèi)用低。它是21

世紀(jì)理想的超級(jí)特別快車，世界各國(guó)都十分重視發(fā)展磁懸浮列車。目前，我國(guó)和日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)都在積極研究這種車。日本的超導(dǎo)磁懸浮列車已經(jīng)過(guò)載人試驗(yàn)，即將進(jìn)入實(shí)用階段，運(yùn)行時(shí)速可達(dá)500

千米以上。（3）磁懸浮列車的不足：=1\*GB3①由于磁懸浮系統(tǒng)是以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)功能的，斷電后磁懸浮的