5 电铃的能量转化【知识精研】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204060131730112226122128122028321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123162940203042212538192840321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→