5 电铃的能量转化（课件）-2024-2025学年科学五年级下册人教鄂教版

5 电铃的能量转化 新知导入 学校的上课音乐声是由音箱发出来的。音箱是怎祥发出声音的呢？ 科学实践 一、探究电磁铁的性质 拆开音箱，观察里面有什么 科学实践 音箱里面的喇叭是音响系统的重要部分，它决定着音箱设备的音效，也是音箱技术含量的体现。 喇叭里面的电磁铁是音箱的核心元件之一。当电流通过线圈时，它会产生一个磁场。这个磁场的强度和方向可以通过改变电流的极性来调整。 音箱是根据电磁铁的性质制成的。 科学实践 电铃的组成部分及通电时的现象 电铃通常由铃碗、小锤、电磁铁、弹簧片、电源、开关等组成。 科学实践 电铃通电时的现象 电铃通电后，电磁铁产生磁性，吸引弹簧片，使小锤打击铃碗，发出声音。 科学实践 电磁铁的结构 电磁铁是音箱、电铃等器件的主要元件，由线圈和铁芯组成。 科学实践 实验一：制作并测试铁钉电磁铁 实验材料 曲别针 科学实践 实验过程 把准备好的大铁钉与曲别针接触，观察现象。 用砂纸磨掉漆包线两端的漆，将漆包线在大铁钉上沿一个方向缠绕50～100圈，固定连接线和线圈，以免线圈松开。 科学实践 确定开关断开后，将电池装入电池盒，连接电池盒和开关；将电磁铁两端用导线与电池盒、开关连接，这样一个电磁铁就做好了。 接通电流，把铁钉电磁铁与曲别针接触，观察电磁铁能否吸起曲别针以及能吸起多少个曲别针。 断开电流，把电磁铁与曲别针接触，观察现象。 科学实践 制作电磁铁时，漆包线要沿着一个方向缠绕。漆包线长度以能够绕50～100圈为宜，圈数太少，磁力太小；圈数太多，磁力虽强，但需要的漆包线很长。同时要注意用砂纸把漆包线头磨光亮。 电磁铁不能长时间连接在电池上。因为我们制作的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。 注意事项 科学实践 实验现象与记录 实验图示 实验过程 实验现象 —— 大铁钉与曲别针接触 绕有线圈的铁钉未接通电流时 绕有线圈的铁钉接通电流时 断开电流后 不能吸引 不能吸引曲别针 能吸起约20个曲别针 不能吸引曲别针 科学实践 实验结论 由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。电磁铁接通电流，产生磁性；断开电流，磁性消失。 科学实践 实验二：探究电磁铁的南北极 实验材料 已制作的电磁铁 指南针 电池（包括电池盒） 导线 科学实践 实验过程 按照上图两种线圈的绕法做两个电磁铁，并将电磁铁连接入电路中，给电磁铁通电，分别用铁钉钉尖和钉帽靠近指南针。判断铁钉钉尖和钉帽分别是什么极。 电磁铁的方向不变，改变电池正负极方向，给电磁铁通电，分别用铁钉钉尖和钉帽靠近指南针。判断铁钉钉尖和钉帽分别是什么极。 科学实践 实验现象与记录 电磁铁的钉尖是北极，钉帽是南极 电磁铁的钉尖是南极，钉帽是北极 电磁铁的钉尖是南极，钉帽是北极 电磁铁的钉尖是北极，钉帽是南极 图中箭头表示电流方向 科学实践 实验结论 电磁铁有南北极，但南北极的位置不固定。电磁铁的南北极与线圈缠绕的方向和电流方向有关。 科学实践 实验三：探究电磁铁的磁力大小与线圈匝数的关系 实验猜想 电磁铁磁力大小与线圈匝数有关，可能是线圈匝数越多，磁力越大。 科学实践 实验材料 长约3米的多股绝缘导线 大铁钉 曲别针 电池 开关等 科学实践 实验过程 1.制定研究计划。 科学实践 2.如下图所示，制作三个电磁铁，导线长度不变，只改变线圈的匝数。 实施研究计划。分别将做好的电磁铁连接在同一个电路中，靠近曲别针，接通电流，观察并记录吸引曲别针的数量。 每个电磁铁重复实验3次。 科学实践 注意事项 电磁铁不能长时间连接电池，以免电池耗电太多影响实验公平。 每次都用电磁铁的同一端吸引曲别针。 吸过的曲别针不能重复使用。 科学实践 实验记录 线圈匝数/匝 吸引曲别针的数量/个 磁力大小排序 第1次 第2次 第3次 第4次 20 40 60 13 17 30 11 22 26 12 21 28 12 20 28 3 2 1 科学实践 实验结论 其他条件不变时，电磁铁的磁力大小与线圈匝数有关，线圈匝数越多，磁力越大；线圈匝数越少，磁力越小。 科学实践 实验四：探究电磁铁的磁力大小与电流大小的关系 实验猜想 电磁铁磁力大小与电流大小有关，可能是电流越大，磁力越大。 科学实践 实验材料 长约3米的多股绝缘导线 大铁钉 曲别针 电池 开关等 科学实践 实验过程 1.制定研究计划。 科学实践 制作电磁铁，导线长度不变，均在铁钉上绕20匝。 实施研究计划。将电池分别连接在3个电池盒中，如下图所示，连接电路，然后将做好的电磁铁分别连接在3个电路中，靠近曲别针，接通电流，观察并记录吸引曲别针的数量。 每个电磁铁重复实验3次。 科学实践 实验记录 电池数量/节 吸引曲别针的数量/个 磁力大小排序 第1次 第2次 第3次 平均数 1 2 3 16 29 40 20 30 42 21 25 38 19 28 40 3 2 1 科学实践 实验结论 其他条件不变时，电磁铁的磁力大小与电流大小（电池数量）有关，电流越大，磁力越大；电流越小，磁力越小。 科学实践 实验五：探究两个电磁铁之间的作用 实验材料 已制作的电磁铁（两个） 指南针等 科学实践 实验过程 用指南针确定电磁铁的磁极。 将两个电磁铁的不同极靠近，观察现象。 将两个电磁铁的同极靠近，观察现象。 科学实践 实验现象 电磁铁极性相同的两极靠近时，互相排斥；极性不同的两极靠近时，相互吸引。 科学实践 实验结论 两个电磁铁之间的相互作用具有同名磁极相斥，异名磁极相吸的特点。 科学实践 总结电磁铁的性质 电磁铁在通电的情况下才有磁性； 电磁铁有南极和北极； 电磁铁两端的磁极与电流（电池）方向、线圈的缠绕方式等有关； 磁力大小与线圈的匝数、电池的节数等有关； 两个电磁铁之间的相互作用具有同名磁极相斥，异名磁极相吸的特点。 科学实践 二、了解电磁铁的应用 说一说电铃工作时会产生哪种能量，不同形式的能量之间是怎样转化的。 电铃工作时，利用电能，通过电磁铁产生了磁能，电磁铁吸引铁质小锤，使小锤产生动能，打击铃碗发出声音，进而产生声能。 能量的转化过程是：电能→磁能→动能→声能。 科学实践 生活中电磁铁的应用及能量转化 电磁起重机 产生：磁能 能量转化：电能→磁能 电话 产生：声能 能量转化：电能→磁能→声能 磁悬浮列车 产生：动能 能量转化：电能→磁能→动能 拓展与应用 制作简易电铃 制作材料 电池、电池盒、导线、纸板、木块、橡皮泥、窄铁片、图钉等。 拓展与应用 制作过程 将导线朝着同一个方向紧密地缠绕在铁钉上（图1）。 把铁钉和木块分别固定在纸板的两端（铁钉要比木块低3毫米左右）（图2）。 把窄铁片的一端用图钉固定在木块上（图3）。 把窄铁片和线圈的一端分别与电池的两端相连（图4）。 用线圈的另一端轻轻触碰窄铁片的上表面，铁片就会上下振动并嗡嗡地响起来,一个简易电铃就做好了（图5）！ 课堂巩固 1.下列关于电磁铁的描述正确的是（ ）。 A.电磁铁是由铁芯、铁钉和电池组成的 B.电磁铁通电后具有磁性，断电后磁性消失 C.电磁铁像磁铁一样具有磁性，但是没有南极和北极 D.电磁铁有磁力，其大小不能改变 2.电铃工作时的能量转化关系是（ ）。 A.电能→磁能→动能→声能 B.电能→动能→磁能→声能 C.电能→声能→磁能→动能 D.电能→声能→动能→磁能 3.电磁铁在生活中有广泛的应用。下列事物中没有应用电磁铁原理的是（ ）。 A.指南针 B.音箱 C.电铃 D.磁悬浮列车 A A B 感谢观看 $$