电 磁 铁
教师材料:电池2节、指南针、线圈(5圈)、线圈(10圈)、裸线圈、大头针、导线、铁钉、导线顺时针绕的电磁铁、导线逆时针绕的电磁铁、被导线缠绕的铜棒、被导线缠绕的铝棒等
学生材料:1.一根导线、三根棉线、四枚铁钉;2.电池一节、大头针;3. 导线顺时针绕的电磁铁、导线逆时针绕的电磁铁、指南针
导入:
师:上一节课我们学习了电和磁,发现线圈通电后能使指南针发生偏转,断电后恢复,说明线圈通电后产生了磁性,断电后磁性消失。
师:磁铁也具有磁性,能吸引铁一类的物质。那你们觉得同样具有磁性的通电线圈能吸引大头针吗?
生:能!/ 不能!
师:请这位同学来尝试下吧!
师:能吗?
生:不能!
二、制作一个电磁铁
师:为什么通电线圈不能吸起大头针呢?你们有什么办法让它吸起来呢?
(预设:)
生:加大线圈数量,加大电流,导线外面有绝缘层,中间加金属芯……
师:(演示)还是不行。还有什么不同的方法吗?
(预设回答不出)
师:(引导)那能不能在线圈里添加别的材料呢?
生:可以把通电导线缠绕在铁钉上。
师:这也许是个不错的办法,可是老师没准备现成装置,只有导线和铁钉,让我们一起动手来做一个这样的装置吧。
师:每个4人小组都有4枚铁钉,1根导线,及3根棉线。请同学们跟着老师一起把它缠绕到铁钉上。(演示)请先在导线的10厘米处打一个结,将铁钉套进去,然后顺着一个方向,紧紧地缠绕,绕的圈数可以稍微多一些,最后一个圈绕大一些,将导线从后面穿过去。如果有困难同桌之间相互帮助一下。
师:完成了吗?同学们的动手能力真强!等一下我们在使用这个装置的时候,能不能将导线长时间与电池连接?
生:不能。
师:为什么?
生:因为这个连接方式是短路,长时间连接会损坏电池。
师:很好!另外老师这里还有一些温馨提示,请同学们认真阅读。
师:下面请组长上来领取电池和大头针。……活动开始,注意安全。
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通电后吸起了多少大头针 |
立即断电后能否吸起大头针 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
铁 钉 |
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师:活动结束。你们手中的装置能吸起大头针吗?
生:能。
师:为什么当线圈缠绕在铁钉上后就能吸起大头针呢?
师:(引导)那么断开电流后铁钉是否还能吸起大头针呢?
生:能。
师:那么断开电流后线圈中的磁性消失了,那铁钉中的磁性是从哪里来的呢?
生:铁钉被磁化了。
师:对,铁钉被通电线圈磁化,所以它才能够吸起大头针。我们把这样的装置叫做电磁铁。(板书)
师:电磁铁是由哪些部分组成的?
生:铁钉 线圈 电池。
师:在电磁铁中把铁钉称之为铁芯(板书:铁芯 线圈 电池
有磁性)
师:那么刚才被通电线圈磁化的铁钉,会不会一直保持这种磁性呢?
生:会/不会。
师:这是一个比较值得研究的问题,请同学们课后自己去好好研究一下。
三、电磁铁的南极和北极
师:我们知道通电线圈能使指南针发生偏转,却不能吸起大头针,那么用电磁铁去接触指南针又会发生怎么样的现象呢?
生:……
师:我们一起来观察一下吧。
(演示:)先用钉尖接触指南针的N极,再用钉尖接触指南针的S极。
师:我们再用钉帽试试(用钉帽接触S极),如果我们用钉帽接触指南针的N极又会发生怎么样的现象呢?
生:排斥
师:我们来尝试一下。为什么会发生这样的现象呢?
生:同级相斥,异极相吸。
师:你的这个极指的是什么?
生:南极和北极。
师:那你们觉得电磁铁有南极和北极吗?
生:有(板书:有南北极)
师:这个电磁铁的南极在哪里?北极在哪里?
生:……
师:我们再换一个电磁铁试试。这个电磁铁的南极在哪里?北极在哪里呢?
生:……
师:你们有没有发现什么奇怪的现象?
生:两个电磁铁的南北极不相同?
师:是啊。这太奇怪了。你们觉得这个现象与什么因素有关呢?
生:可能与电池的正负极的位置有关。
师:我们该如何改变电池的位置呢?
生:第一次正极朝钉尖,第二次正极朝钉帽……
师:很好,我们只需要调换一下电池盒的摆放方式。(演示)
师:还有别的可能吗?
生:可以改变线圈的缠绕方向。
师:怎么改变?
生:第一次这么绕……,第二次这么绕……
师:那电池的正负极的位置要改变吗?
生:不改变。
师:很好,那我们前一个方案中缠绕的方向要改变吗?
生:不需要。
师:很好,老师给同学们准备了两个缠绕方向不同的电磁铁和一个指南针,请同学们按照这两个方案试一试,看看电磁铁的南北极会改变吗?……请组长领取材料,活动开始。
师:你们发现了什么?
师:今天我们一起学习了电磁铁,跟磁铁相比,他们有哪些性质相同,哪些性质不同呢?
生:……(板书)
师:今天,我们利用铁芯和通电线圈制作了一个电磁铁,那么如果把铁芯换成铜芯、铝芯等别的金属还能制作成电磁铁吗?请大家课后动手试一试。
板书:
电磁铁
铁芯 导线 电源 磁铁
相同点
通电后 有磁性 本身具有
可以改变 有南北极 固定不变