六年級科學(xué)上冊能量4.4電能和磁能優(yōu)鹽件教科版

電能和磁能

磁鐵也具有“能量”，從磁懸浮列車、電磁起重機(jī)，到耳機(jī)、電磁爐，到處都有磁能的影子。其實，通過適當(dāng)?shù)难b置，生活中的大部分磁能都可以由電能轉(zhuǎn)換而來。

什么樣的裝置可以將電能轉(zhuǎn)換為磁能呢？激趣導(dǎo)入知識講解電磁感應(yīng)探索一：制作鐵釘電磁鐵，并通電測試。1.制作鐵釘電磁鐵。活動目的：制作一個鐵釘電磁鐵。活動材料：大鐵釘1枚、有絕緣皮的導(dǎo)線若干?；顒硬襟E：（1）用有絕緣皮的導(dǎo)線在大鐵釘上纏繞50～100圈，兩頭留出10～15厘米做連接線。（2）固定連接線與線圈，避免線圈松開。用砂紙把接線頭打磨光亮。知識講解像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫電磁鐵。（1）導(dǎo)線要沿同一個方向纏繞。（2）可以用穿套的方法來固定連接線和線圈。知識講解2.測試鐵釘電磁鐵。測試方法：（1）將連接線接到電池上，給線圈通上電流，然后把鐵釘靠近大頭針，看能不能吸起大頭針。（2）斷開電流，觀察大頭針有什么變化。（3）重復(fù)做三次，看看是不是出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。知識講解實驗現(xiàn)象：通電時，將帶線圈的鐵釘靠近大頭針，好多枚大頭針被吸起來了；斷電時，大頭針又掉了下去。做了三次實驗，每次實驗的現(xiàn)象都一樣。實驗結(jié)論：鐵釘電磁鐵接通電流，產(chǎn)生磁性；斷開電流，磁性消失。提示：我們制作鐵釘電磁鐵所用的導(dǎo)線較短，連接在電池上有點像短路連接，耗電大，電池容易發(fā)熱，所以不能把它長時間連接在電池上。知識講解制作電磁鐵知識講解探索二：用電磁鐵將大頭針搬運至指定位置。實驗?zāi)康模和ㄟ^用鐵釘電磁鐵搬運大頭針，了解能量的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移。實驗材料：電池及電池盒1個、帶線圈的鐵釘1個、大頭針若干枚。實驗步驟：（1）接通電流，用鐵釘電磁鐵的鐵釘靠近大頭針，一些大頭針被吸起，然后將它們搬運到指定位置。（2）斷開電流，被吸起的大頭針掉落在指定位置。（3）重復(fù)以上步驟，直到所有大頭針都被搬運到指定位置。知識講解探索二：用電磁鐵將大頭針搬運至指定位置。實驗?zāi)康模和ㄟ^用鐵釘電磁鐵搬運大頭針，了解能量的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移。實驗材料：電池及電池盒1個、帶線圈的鐵釘1個、大頭針若干枚。實驗步驟：（1）接通電流，用鐵釘電磁鐵的鐵釘靠近大頭針，一些大頭針被吸起，然后將它們搬運到指定位置。（2）斷開電流，被吸起的大頭針掉落在指定位置。（3）重復(fù)以上步驟，直到所有大頭針都被搬運到指定位置。知識講解實驗現(xiàn)象：接通電流后，幾個大頭針起接觸電磁鐵的釘尖或釘帽而被吸引，有時是幾個大頭針一個接一個地連接著被吸引。斷開電流后，之前被吸起的大頭針掉落下來。實驗分析：電磁鐵接通電流，產(chǎn)生磁性，吸起大頭針；斷開電流磁性消失，大頭針掉落下來。實驗結(jié)論：電磁鐵通電，產(chǎn)生磁性，吸引大頭針；斷開電流，磁性消失，大頭針掉落。知識講解探索三：鐵釘電磁鐵的南北極。1.鐵訂電磁鐵也有南北極。實驗?zāi)康模候炞C電磁鐵有南北極。實驗猜測：磁鐵有南北極，電磁鐵應(yīng)該也有南北極。實驗材料：鐵釘電磁鐵1個、電池及電池盒各1個、指南針1個。實驗步驟：（1）把電磁鐵的導(dǎo)線兩頭分別連接在電源的正負(fù)極上，用電磁鐵釘尖去接近指南針的南極，觀察指南針的南極有什么現(xiàn)象發(fā)生。資料：釘尖和釘帽指南北的方向，與電流的方向有關(guān)。在不改變接線方式的情況下，按不同的方向繞線圈，得到的方向結(jié)果不同。知識講解（2）用電磁鐵釘尖去接近指南針的北極，觀察指南針的北極有什么現(xiàn)象發(fā)生。（3）用電磁鐵釘帽去接近指南針的南極，觀察指南針的南極有什么現(xiàn)象發(fā)生。（4）用電磁鐵釘帽去接近指南針的北極，觀察指南針的北極有什么現(xiàn)象發(fā)生。知識講解實驗現(xiàn)象：情況一：電磁鐵釘尖與指南針的南極相吸，與指南針的北極相斥；釘帽與指南針的南極相斥，與指南針的北極相吸。情況二：電磁鐵釘尖與指南針的南極相斥，與指南針的北極相吸；釘帽與指南針的南極相吸，與指南針的北極相斥。實驗結(jié)論：電磁鐵也有南極（S）和北極（N）。知識講解2.電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)。實驗?zāi)康模禾骄侩姶盆F南北極與哪些因素有關(guān)。實驗猜想：電磁鐵的南北極與電池正負(fù)極的接法及線圈的纏繞方向有關(guān)。實驗材料：鐵釘電磁鐵1個、電池及電池盒各1個、開關(guān)1個、指南針1個。知識講解2.電磁鐵南北極與哪些因素有關(guān)。實驗?zāi)康模禾骄侩姶盆F南北極與哪些因素有關(guān)。實驗猜想：電磁鐵的南北極與電池正負(fù)極的接法及線圈的纏繞方向有關(guān)。實驗材料：鐵釘電磁鐵1個、電池及電池盒各1個、開關(guān)1個、指南針1個。知識講解實驗步驟：（1）改變電池正負(fù)極的接法：①把電磁鐵的導(dǎo)線兩頭分別連接在電源的正負(fù)極上，再用電磁鐵釘尖分別去接近指南針的南極和北極，觀察釘尖與指南針的南極、北極是相互排斥還是相互吸引，并判斷電磁鐵的釘尖、釘帽分別是什么極。②改變電池正負(fù)極的接法，再用電磁鐵釘尖分別去接近指南針的南極和北極，觀察釘尖與指南針的南極、北極是相互排斥還是相互吸引，并判斷電磁鐵的釘尖、釘帽分別是什么極。③比較改變電池正負(fù)極接法的前后電磁鐵釘尖的磁極有沒有改變。知識講解（2）改變線圈的纏繞方向：①把電磁鐵的導(dǎo)線兩頭分別連接在電源的正負(fù)極上，再用電磁鐵釘尖分別去接近指南針的南極和北極，觀察釘尖與指南針的南極、北極是相互排斥還是相互吸引，并判斷電磁鐵的釘尖、釘帽分別是什么極。兩種線圈的繞法示意圖：（從左向右看）逆時針方向順時針方向知識講解②拿住鐵釘，拆開電磁鐵的線圈，釘子的方向不變，重新纏繞線圈，使其方向與原來相反。③按之前的連接方式，將電磁鐵的導(dǎo)線兩頭分別連接在電源的正負(fù)極上，用電磁鐵釘尖分別去接近指南針的南極和北極，觀察釘尖與指南針的南極、北極是相互排斥還是相互吸引，并判斷電磁鐵的釘尖、釘帽分別是什么極。④比較改變線圈纏繞方向的前后，電磁鐵釘尖的磁極有沒有改變。知識講解實驗記錄：

影響電磁鐵南北極的因素實驗記錄表影響因素方法現(xiàn)象判斷我們的發(fā)現(xiàn)電池正負(fù)極的接法改變前電磁鐵釘尖與指南針的南極相互排斥，與北極相互吸引電磁鐵釘尖是南極（S）電磁鐵南北極與電池正負(fù)極的接法有關(guān)改變后電磁鐵釘尖與指南針的南極相互吸引，與北極相互排斥電磁鐵釘尖是北極（N）知識講解接上表：影響因素方法現(xiàn)象判斷我們的發(fā)現(xiàn)線圈的纏繞方向改變前電磁鐵釘尖與指南針的南極相互排斥，與北極相互吸引電磁鐵釘尖是南極（S）電磁鐵南北極與線圈的纏繞方向有關(guān)改變后電磁鐵釘尖與指南針的南極相互吸引，與北極相互排斥電磁鐵釘尖是北極（N）知識講解實驗結(jié)論：電磁鐵的南北極與電池正負(fù)極的接法及線圈的纏繞方向有關(guān)。改變電池正負(fù)極的接法可以改變電磁鐵的南北極；改變線圈的纏繞方向也可以改變電磁鐵的南北極。改變電池正負(fù)極的接法和線圈的纏繞方向?qū)嵸|(zhì)上都是改變了電流的方向。3.磁鐵與電磁鐵的比較。磁性南北極磁鐵有磁性南北兩極不改變電磁鐵通電有磁性，斷電磁性消失南北兩極可改變知識講解研究電磁鐵的南北極知識講解研討：用電磁鐵搬運物體，能量是怎樣轉(zhuǎn)移的？在這個過程中，能量形式是怎樣轉(zhuǎn)換的？

在利用鐵釘電磁鐵搬運大頭針的過程中，電磁鐵吸起個大頭針，又通過這個吸起的大頭針去吸引其他的大頭針，使大頭針接連的被磁化，這種現(xiàn)象就是能量的轉(zhuǎn)移。在這個過程中，電池通過電能的輸出，利用電磁鐵裝置，把電能轉(zhuǎn)換成了磁能。知識講解拓展：磁能如何轉(zhuǎn)換為電能。1.電能和磁能可以相互轉(zhuǎn)化。

電能可以轉(zhuǎn)換為磁能，磁能也可以轉(zhuǎn)換為電能，典型應(yīng)用就是發(fā)電機(jī)。設(shè)計制造發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)是1820年奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場。1831年，英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年的反復(fù)實驗和研究，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出電磁感應(yīng)定律。這兩個偉大的發(fā)現(xiàn)，不僅揭示了電和磁的統(tǒng)一，還證明了它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。知識講解2.發(fā)電機(jī)的原理。

發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。定子里有定子鐵芯和線包繞組，轉(zhuǎn)子里有轉(zhuǎn)子鐵芯繞組。由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切制磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢。通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。知識講解鐵釘電磁鐵的南北極知識講解判斷：1.電磁鐵能產(chǎn)生磁性，但不能指示方向。（）2.因為用的導(dǎo)線比較短，電磁鐵耗電大，電池容易發(fā)熱，因此不能長時間接在電池上。（）3.電磁鐵的南北極與電池的數(shù)量有關(guān)。（）4.電磁鐵與磁鐵有相同也有不同。（）5.電能和磁能可以相互轉(zhuǎn)換，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。（）××√√√練習(xí)鞏固6.改變電磁鐵線圈的纏繞方向和改變電池正負(fù)極的接法實質(zhì)都是改變電流的方向，也就是說改變電流的方向可以改變電磁鐵的南北極。（）7.將帶線圈的鐵釘連接到電池上，鐵釘就能吸引大頭針，這時相當(dāng)于制作了一個鐵釘電磁鐵，所以說電池也是電磁鐵的組成部分。（）8.用電磁鐵搬運大頭針時，電能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。（）√××練習(xí)鞏固1.只改變電磁鐵電流的方向，電磁鐵（

）。A.南北極改變B.南北極不變

C.磁力強(qiáng)弱發(fā)生變化2.下面不能改變電磁鐵的磁極的是（

）。A.改變電流的方向B.增加線圈的匝數(shù)C.改變線圈纏繞的方向AB練習(xí)鞏固3.小科先改變電磁鐵線圈的纏繞方向再改變電磁鐵電池正負(fù)極的接法，此時電磁鐵（

）。

A.南北極改變B.磁力強(qiáng)弱發(fā)生變化C.南北極不變4.改變右圖中電磁鐵南北極最簡單的方法是（

）。A.改變線圈的纏繞方向B.改變電池正負(fù)極的接法C.改變電池的數(shù)量CB練習(xí)鞏固電能和磁能通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了電磁鐵具有接通電流產(chǎn)生磁性、斷開電流磁性消失的性質(zhì)，以及改變電流方向會改變電磁鐵的南北極。電能和磁能可以相互轉(zhuǎn)換，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。感受到電能和磁能的相互轉(zhuǎn)換給人類生活帶來了許多便利。課堂總結(jié)課堂小結(jié)1、我們周圍生活的生物是多種多樣的。2、分區(qū)域調(diào)查，認(rèn)識多種多樣的生物。3、分區(qū)域觀察研究是科學(xué)研究常用的方法。制作電磁鐵知識講解知識講解電磁感應(yīng)2.測試鐵釘電磁鐵。測試方法：（1）將連接線接到電池上，給線圈通上電流，然后把鐵釘靠近大頭針，看能