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人教版六年级科学实验课设计

一、实验名称

探究影响电磁铁磁性强弱的因素

二、所属单元

人教版小学科学六年级上册《能量》单元

三、课时安排

1课时（40分钟，可根据实际探究情况适当调整）

四、实验目标

1.知识与技能：通过实验，使学生知道电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关；学习制作简单的电磁铁，并能根据实验需要控制变量；初步学会运用对比实验的方法探究科学问题。

2.过程与方法：引导学生经历“提出问题—作出假设—设计实验—进行实验—收集证据—得出结论—交流评价”的科学探究过程；培养学生观察、比较、分析和归纳的能力。

3.情感态度与价值观：激发学生对电磁现象的探究兴趣，培养学生严谨的科学态度、合作精神和安全实验的意识。

五、实验重难点

1.重点：探究影响电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数）。

2.难点：设计对比实验，有效控制变量；根据实验现象和数据得出科学结论。

六、实验准备

1.教师准备：

*多媒体课件（包含电磁铁应用实例、实验步骤提示等）

*演示用电磁铁装置（可明显改变线圈匝数和电流大小）

*大铁钉、绝缘导线（漆包线或多股铜导线）、干电池（若干节）、电池盒、开关、大头针（或小铁钉、回形针）若干、导线若干、剪刀、砂纸。

*实验记录单（每组一份）。

2.学生准备：

*预习本课内容，了解电磁铁的基本构造和工作原理。

*小组讨论，初步思考影响电磁铁磁性强弱的可能因素。

七、实验过程

（一）创设情境，提出问题（约5分钟）

1.回顾旧知：教师提问：“上节课我们学习了电磁铁，谁能说说电磁铁是由哪几部分组成的？它有什么特性？”（引导学生回答：由铁芯和线圈组成，通电时有磁性，断电时磁性消失。）

2.情境导入：展示不同磁力的电磁铁（如一个能吸起少量大头针，一个能吸起较多大头针），提问：“同学们请看，老师这里有两个电磁铁，它们吸起的大头针数量不一样多，这说明什么？”（电磁铁的磁性有强弱之分。）

3.提出问题：“那么，电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关呢？今天我们就一起来探究这个问题。”（板书课题：探究影响电磁铁磁性强弱的因素）

（二）作出假设，设计实验（约10分钟）

1.启发思考：引导学生根据电磁铁的构造和已有的经验，猜想影响电磁铁磁性强弱的因素。

*“线圈是电磁铁的重要组成部分，线圈的哪些方面可能会影响磁性呢？”（学生可能会想到线圈的圈数、粗细、材质等。）

*“电流是使电磁铁产生磁性的原因，电流的什么因素可能会影响磁性呢？”（学生可能会想到电流的大小，即电池的节数多少。）

2.聚焦变量：在学生提出的诸多假设中，本节课重点探究“线圈匝数”和“电流大小”这两个因素。（若时间允许，可简要提及铁芯因素，或作为课后拓展。）

3.设计方案：

*探究线圈匝数对磁性强弱的影响：

*提问：“要研究线圈匝数的影响，我们应该控制哪些条件不变，改变哪个条件？”

*引导学生明确：保持电流大小（电池节数）、铁芯大小形状相同，改变线圈的匝数。

*讨论：如何改变线圈匝数？如何检验磁性强弱（如吸起大头针的数量）？

*探究电流大小对磁性强弱的影响：

*提问：“要研究电流大小的影响，我们又应该控制哪些条件不变，改变哪个条件？”

*引导学生明确：保持线圈匝数、铁芯大小形状相同，改变电流大小（通过改变电池节数来实现）。

*教师强调对比实验中“控制变量”的重要性。

4.制定步骤：各小组根据上述思路，简要讨论并制定实验步骤，填写在实验记录单的相应部分。教师巡视指导，确保方案的可行性。

5.明确记录：指导学生如何设计表格记录实验数据（如线圈匝数、电池节数、吸起大头针数量等）。

（三）进行实验，收集证据（约15分钟）

1.分组合作：学生以小组为单位进行实验，每组4-5人，明确分工（如材料员、操作员、记录员、安全员等）。

2.制作电磁铁：

*教师简要示范电磁铁的缠绕方法：将绝缘导线紧密、均匀地缠绕在大铁钉上（注意留有足够长的引出线），用砂纸打磨导线两端的绝缘皮。

*学生分组制作电磁铁。

3.实验操作一：探究线圈匝数的影响：

*使用同一铁芯、同一节电池（或固定节数电池）。

*第一次：缠绕较少匝数（如20匝），接通电源，用电磁铁的一端去吸引大头针，记录能吸起的最大数量（稳定后轻轻提起）。断开电源。

*第二次：在同一铁芯上，缠绕更多匝数（如40匝，注意缠绕方向一致），保持其他条件不变，重复上述操作，记录数据。

*（可选）第三次：缠绕更多匝数（如60匝），进行实验并记录。

4.实验操作二：探究电流大小的影响：

*使用同一个电磁铁（固定匝数）。

*第一次：使用1节电池，接通电源，吸