第一单元 有趣的磁铁（知识清单）科学人教鄂教版三年级上册（新教材）

第一单元 有趣的磁铁（知识清单） 第一部分：思维导图 第二部分：知识巩固 第1课 磁铁的磁极 1.核心问题：探究磁铁不同位置的磁性强弱差异，以及磁极的指向特性。 2.磁铁磁性强弱实验 实验方法1：用手指捏住铁制曲别针，慢慢接近磁铁不同位置，感受吸引力并观察曲别针是否被吸引；结果显示磁铁两端吸引的曲别针更多，磁性更强。 实验方法2：将5枚铁制曲别针等距离排成一排，用条形磁铁慢慢靠近；结果显示磁铁两端吸引曲别针的速度更快，磁性更强。 结论：磁铁不同位置磁性强弱不同，两端磁性最强，该位置称为磁极，每块磁铁有两个磁极。 3.磁极的指向特性 实验操作：用线绳悬挂条形磁铁（借助塑料支架），待其静止后观察磁极指向；辨别教室四面方向，记录不同小组实验现象。 实验结论：悬挂的磁铁静止时，两个磁极分别指向南北方向；指向北的磁极叫北极（用N表示），指向南的磁极叫南极（用S表示）。 4.拓展知识：地球是一个大磁体，内部因铁、镍等物质产生环绕地球的磁场，地球磁体的北极靠近地理南极，南极靠近地理北极；悬挂磁铁的磁极指向受地球磁场作用。 第2课 磁极间的作用 1.核心问题：探究不同磁铁的磁极相互靠近时的作用规律，解释磁悬浮列车“悬浮”原理。 2.磁极间相互作用实验 实验1（条形磁铁）：将两块条形磁铁的不同磁极（N-N、N-S、S-S）相互靠近，预测并记录现象；结果显示N-S相互吸引，N-N、S-S相互排斥。 实验2（蹄形磁铁）：用两块蹄形磁铁重复上述操作，现象与条形磁铁一致。 实验3（其他磁铁）：用环形磁铁、圆形磁铁等重复实验，结果相同。 结论：磁极间的作用规律为“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，可概括为“同极相斥，异极相吸”。 3.磁铁的性质总结：具有磁性（能吸引铁、镍等材料）、有两个磁极（N极和S极）、磁极能指示南北方向、磁极间存在“同极相斥，异极相吸”的作用。 4.拓展知识：磁悬浮列车利用“同极相斥、异极相吸”原理实现悬浮，轨道和车体上的磁体相互作用，使列车不与轨道接触，具有速度快、能耗低、环保安全等优点。 第3课 指南针 1.核心问题：认识指南针的结构与功能，学会使用指南针，利用磁铁性质自制指南针。 2.认识指南针 结构组成：包括外壳（防风、防水）、指针（具有磁性，相当于小磁铁）、支架（支撑指针，使其能自由转动）、方位盘（标注东、南、西、北等方向）。 功能：利用磁铁磁极指示南北的性质，为人们提供方向指引（如户外郊游、出行等场景）。 使用方法：①保持指南针水平；②旋转底盘，使方位盘上的南、北刻度线与指针重合；③根据方位盘判断方向（如测量窗户朝向）。 3.设计制作指南针 材料选择：钢针、条形磁铁、吹塑纸/塑料泡沫/海绵（漂浮载体）、塑料碗/纸杯（盛水容器）、棉线、胶带、方位盘等。 制作步骤：①制作小磁针：用条形磁铁的磁极沿钢针同一方向摩擦多次（注意安全）；②制作载体：将小磁针固定在吹塑纸上（或用棉线悬挂）；③组装：将带磁针的载体放入盛水的塑料碗中（或悬挂起来），搭配方位盘完成指南针。 测试与改进：测试自制指南针是否能指示南北，若存在不稳定、指针转动不灵活等问题，可通过添加防风罩、调整磁针固定方式、完善方位盘等改进。 4.科学家故事：宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了四种简易指南针制作方法（水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法、缕悬法），并发现指南针会偏东（比西方早四百多年）；书中还记载了用天然磁石磁化铁针制作磁针的方法。 第三部分：实验探究题 1．题目：根据教材第1张图“设计制作指南针”的步骤，设计并制作一个简易水浮法指南针，并写出实验步骤和预期现象。 ​实验材料：钢针、条形磁铁、塑料碗、水、灯芯草（或小纸片）、硬纸板（方位盘）。 ​实验步骤：① 磁化钢针：用磁铁的N极沿钢针 摩擦20次（避免来回摩擦）； ② 制作浮具：将 剪成小段，均匀撒在塑料碗的水面上； ③ 放置钢针：将磁化的钢针轻轻放在灯芯草上，确保钢针能 ； ④ 测试指向：保持环境安静，等待钢针 ，观察其指向； ⑤ 标记方位：用硬纸板制作 ，标注“东、南、西、北”，固定在碗边。 预期现象：钢针静止时，一端稳定指向 ，另一端指向 。 答案： 同一方向 灯芯草 自由转动 静止 方位盘 北方（N极） 南方（S极） 详解：这个实验是制作一个水浮式指南针，利用磁针和水的浮力来指示方向： （1）磁化钢针：用磁铁沿钢针同一方向多次摩擦（如总是从针尖向针尾），能让钢针变成小磁针（磁化），这样它才有指向南北的能力。 （2）制作浮具：灯芯草（或小纸片）很轻，能浮在水面上，为钢针提供一个平稳的“小船”，让钢针能自由漂动。 （3）放置钢针：将磁化钢针轻轻放在浮草上，要保证它不被水打湿或沉下去，并能自由转动（不受阻碍）。 （4）测试指向：等待钢针静止不动时，它会自动指向南北方向（因为地球磁场的作用）。 （5）标记方位：用方位盘标出方向（如N代表北，S代表南），方便我们读出具体方向。 预期现象：钢针静止后，一端（通常是N极）指向北方，另一端（S极）指向南方。这说明地球是个大磁体，而磁针总是指向南北！ 2．任务：利用身边材料（如条形磁铁、蹄形磁铁、回形针等），设计并完成一个“展示磁极间相互作用” 的小实验，记录实验步骤、现象和结论。 示例步骤： 准备材料：两个条形磁铁、若干回形针 。 实验步骤：①预测两个条形磁铁同名磁极（如N极对N极）靠近的现象，然后让它们靠近，观察回形针（可辅助感受力，如用回形针连接，看是否被推开），记录现象（相互排斥）；②预测异名磁极（N极对S极）靠近的现象，重复操作，记录现象（相互吸引） 。 （1）现象：同名磁极靠近，磁铁相互 （回形针辅助观察到力的作用）；异名磁极靠近，磁铁相互 。 （2）结论： ， 。 答案： 排斥 吸引 磁极间同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 分析：当同名磁极靠近时，磁铁会相互排斥，当异名磁极（如N-S）靠近时，磁铁会相互吸引。 小题1：根据所学知识可知，同名磁极靠近，磁铁相互排斥（回形针辅助观察到力的作用）；异名磁极靠近，磁铁相互吸引。 小题2：根据上述实验证明可证明：同名磁极相互排斥（如N-N或S-S会推开），异名磁极相互吸引（如N-S会吸住）。这反映了磁铁的基本性质，在生活中常见（如冰箱贴吸在门上）。 3．任务：验证条形磁铁两端磁性最强 提供材料：条形磁铁1块、回形针20枚、记录表 要求： (1)写出实验步骤 ① 将条形磁铁 ，标记A端、B端和中心点 ② 用A端接近 ，数出吸引的个数 ③ 用 重复操作② ④ 用 重复操作② ⑤ 比较三处吸引的回形针数量 (2)设计出记录表 (3)预测实验现象 A端和B端吸引的回形针数量 ，中心点吸引数量极 。 答案：(1) 平放在桌面上 回形针堆 B端 中心点 (2) (3) 较多 少 分析：条形磁铁的磁极在两端，磁极的磁力最大。 详解：（1）① 将条形磁铁平放在桌面上，标记A端、B端和中心点（用笔标出位置以便区分）。 ② 用A端接近回形针堆，数出吸引的个数（缓慢靠近，避免撞击，记录吸附的回形针数量）。 ③ 用B端重复操作②（同样方式靠近回形针堆，记录吸附数量）。 ④ 用中心点重复操作②（用磁铁中心位置接近回形针堆，记录吸附数量）。 ⑤ 比较三处吸引的回形针数量（分析数据，得出结论）。 （2）记录表可设计为两列：第一列写“测试位置”（A 端、中心点、B 端），第二列写“吸引回形针数量”，实验时将各处吸引到的回形针数目填入对应格子，即可分析得出相应结论。 （3）条形磁铁的磁性分布特点为两端（磁极）最强，中间最弱。因此当用A端和B端接近回形针时吸引的回形针数量较多（且相近），中心点吸引数量极少。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$