内容正文:
第三单元 能的转化
14. 电磁铁
1.7.2013
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情境•问题
港口里的电磁起重机正挥舞着它的“铁手”,轻松抓起沉重的废钢铁!
在繁忙的港口,来了一位超级“大力士”!它有一只巨大的“铁手”,不用捆,不用绑,轻轻一伸,就能把成吨的废钢铁、大铁块吸起来,运到指定的地方。然后,它轻轻松开“手”,钢铁就“听话”地掉了下来,干活又快又稳!
小小思考家:这位神秘的“大力士”到底是谁?它的“魔力”又来自哪里呢?你能猜出来吗?
1.7.2013
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情境•问题
马达里的秘密
马达转子,缠绕着铜线的铁芯就是电磁铁的核心。
它与磁铁的相互作用,让玩具车的车轮飞速转动起来
电磁起重机的秘密就是电磁铁。
它的神奇之处在于:通电时有磁性,一旦断电后,磁性消失
1.7.2013
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探究•实践
活动1:研究电磁铁的性质!
小马达里面有什么?
小马达里面有铁芯而线圈缠绕在铁芯上
电磁铁的组成有两部分:分别是线圈和铁芯
1.7.2013
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探究•实践
活动2:做个类似小马达的装置,有什么发现?
01. 大铁钉
作为电磁铁的铁芯
02. 绝缘导线
通常使用漆包线,将其紧密缠绕在铁芯上
03. 干电池
为整个电路供电
04. 回形针 (测试物)
用来检验电磁铁是否成功产生了磁力及磁力大小
05. 砂纸 (辅助工具)
用于打磨绝缘导线的两端,去除表面的漆皮
1.7.2013
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探究•实践
01. 处理导线
用砂纸把导线两端的漆皮打磨掉,露出里面的金属铜丝。
02. 缠绕线圈
将导线在铁钉上沿着同一个方向紧密地缠绕30-50圈。
03. 连接电路
导线的两端分别连接到电池的正极和负极。电路形成闭合的回路。
活动2:做个类似小马达的装置,有什么发现?
1.7.2013
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探究•实践
04. 测试磁性
通电后用铁钉的一端慢慢靠近回形针,仔细观
察现象
05. 验证“可控”
断开电路,用铁钉靠近回形针,仔细观察现象
结论:实验证明电磁铁的磁性是可以通过电流控制的。
1.7.2013
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1. 将装置靠近回形针,通电时有什么现象?
通电时,将装置靠近回形针,通电时回形针被吸起。
2. 断电后,又有什么现象?
断电后,回形针掉落,将装置靠近回形针,回形针不能被吸起。
3.以上现象说明能是怎样转化的?
在工作过程中,电池提供的电能转化为了磁能,从而产生磁力。
探究•实践
实验安全提醒:不可让电磁铁长时间处于通电状态,否则会造成电池短路,导致电池电量被迅速耗尽,同时线圈也可能因为过热而损坏。
探究•实践
🧪 实验小步骤,一起来操作!
1. 给电磁铁通电,用钉尖靠近指南针N极和S极,仔细观察现象;2. 换用钉帽端重复上述测试步骤;
活动3:电 磁 铁 有 磁 极 吗 ?
电磁铁有南极和北极两个磁极。同极相斥,异极相吸。
1.7.2013
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探究•实践
活动4:电磁铁的磁极能改变吗 ?
电磁铁的磁极可能与什么有关?
改变线圈的缠绕方向试一试,电磁铁的磁极会改变吗?
改变线圈与干电池正负极的连接方向,电磁铁的磁极呢?
1.7.2013
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探究•实践
分别改变线圈与干电池正负极的连接方向和改变线圈的缠绕方向,进行两次实验,并在记录表中记录实验结果
1.7.2013
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探究•实践
🔍 我的发现
当交换电池正负极时,电磁铁的N极和S极会互换。
当改变线圈缠绕方向时,电磁铁的N极和S极会再次互换
记 录 表
因素 方法 现象 我的发现
改变线圈
缠绕方向
电池正负极
改变线圈缠绕的方向或改变线圈与干电池正负极的连接方向,
电磁铁的磁极会发生改变。
1.7.2013
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探究•实践
📝 科学大揭秘
电磁铁和普通磁铁一样,拥有N极和S极两个磁极。并且,改变电流的方向,就能改变电磁铁的磁极方向。这是电磁铁非常重要且独特的特性哦!
活动4:电磁铁的磁极能改变吗 ?
1.7.2013
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01. 电磁起重机
利用强大的电磁铁搬运钢铁材料,能轻松提起成吨的货物,极大地提高了工业搬运的效率。
02. 耳机与音箱
变化的电流通过耳机内的电磁铁,使其与永久磁铁相互作用,带动纸盆振动,从而把电信号转化为我们听到的美妙声音。
03. 矿山磁选机
它就像选矿厂的“火眼金睛”,利用电磁铁的磁力,能精准地从混杂的矿石堆中把有磁性的铁矿石分离出来。
探究•实践
1.7.2013
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04. 磁悬浮列车
利用电磁铁“同性相斥”或“异性相吸”的原理,让列车悬浮在轨道上方,消除了轮轨之间的摩擦力,从而实现超高速运行,是现代交通技术的一大奇迹。
核心优势:无摩擦意味着更低的能量损耗和更少的机械磨损,不仅速度极快,运行时还非常平稳、安静,为乘客带来极佳的体验。
探究•实践
1.7.2013
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探究•实践
贴心的家居帮手
家里的电冰箱门封条、微波炉、吸尘器里,都藏着电磁铁。它能让冰箱门紧紧吸住,帮吸尘器牢牢“抓住”灰尘。
实用的办公助手
磁力白板擦、电磁门锁,还有打印机、复印机里,也离不开电磁铁。
好玩的趣味玩具
有趣的磁力飞镖盘、会动的电动小火车、炫酷的遥控赛车,这些玩具里都藏着电磁铁
了解电磁铁在生活中的应用。
1.7.2013
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反思•评价
根据电磁铁和磁铁都能吸铁,推想电磁铁可能具有磁铁的其他性质,就是在进行类比推理。
类比推理的结果仅仅是一种可能性,推理结果是否正确需要进一步验证。
1.7.2013
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反思•评价
评 价 表
评价标准 评价情况
知道电磁铁的结构。 ☆☆☆
能通过磁铁的性质推想电磁铁的性质。 ☆☆☆
能设计关于电磁铁特点的实验并进行探究。 ☆☆☆
乐于和同学合作,共同完成研究电磁铁性质的实验。 ☆☆☆
1.7.2013
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