如 何計(jì)算電磁鐵的磁力？

熱心網(wǎng)友：學(xué)生相互議論：假設(shè)通過電磁鐵的電流由1A增加到2A，電磁鐵的磁性會(huì)怎樣？是否可以這樣推測：導(dǎo)線中的2A電流是兩股1A電流匯合而成的，每股電流都產(chǎn)生一個(gè)磁場，兩個(gè)相同磁場合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。 如果電磁鐵的電流不變，線圈由100匝增加到200匝，它的磁性又會(huì)怎樣？是否可以這樣推測：200匝線圈是由兩組100匝線圈組合而成的，每組線圈都產(chǎn)生一個(gè)磁場，兩個(gè)相同磁場合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。 通過以上推測可以想到：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)。 ●制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 通過怎樣的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)以上猜想呢？這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要解決三個(gè)問題，同學(xué)們討論了解決這三個(gè)問題的各種可能方法： (1)怎樣測量電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？ 學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。 學(xué)生B：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。 學(xué)生C：看它對某一鐵塊的吸引力（用彈簧測力計(jì)把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)）有多大。 (2)怎樣改變和測量通過電磁鐵線圈的電流？ 學(xué)生D：用滑動(dòng)變阻器改變線圈中的電流，用電流表測量電流的大小。 學(xué)生E：用增減電池來改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來比較電流的大小。 (3)怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？ 學(xué)生F：使用中間有抽頭、能改變線圈匝數(shù)的現(xiàn)成電磁鐵產(chǎn)品。 學(xué)生G：臨時(shí)制作電磁鐵線圈，邊實(shí)驗(yàn)、邊繞制。 教師建議：用學(xué)生C，D，F(xiàn)提出的方法來組成探究實(shí)驗(yàn)的方案。 ●進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 按照教師的建議，學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：把開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電磁鐵串聯(lián)起來接到電源上，當(dāng)滑動(dòng)變阻器取不同值時(shí)測量電流和電磁鐵對鐵塊的吸引力，把測量數(shù)據(jù)填入下表（表1）。電流/A 電磁鐵對鐵塊的引力/N 改變線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流保持不變，測量不同匝數(shù)時(shí)電磁鐵對鐵塊的吸引力，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表（表2）。匝數(shù) 電磁鐵對鐵塊的引力/N ●分析與論證 各個(gè)小組從本組實(shí)驗(yàn)的表1數(shù)據(jù)看到，當(dāng)電磁鐵線圈匝數(shù)不變、電流逐漸增大時(shí)，電磁鐵對鐵塊的吸引力是同步增大的；從表2數(shù)據(jù)看到，在電流相同的情況下、電磁鐵線圈的匝數(shù)增加時(shí)，電磁鐵對鐵塊的吸引力是同步增大的。由此可以證實(shí)：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電磁鐵線圈的匝數(shù)、通過電磁鐵線圈的電流有關(guān)，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、電流越大，磁性越強(qiáng)。 ●評估 回顧以上操作，看看有什么不妥的地方：當(dāng)改變線圈匝數(shù)的時(shí)候，是否確實(shí)做到了線圈中電流和線圈的形狀都不變？當(dāng)測量電磁鐵的吸引力時(shí)，是否用的是同一個(gè)鐵塊？有沒有其他因素影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果？如果這些因素在實(shí)驗(yàn)中都作了充分的考慮，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是可靠的。 ●交流與合作 各個(gè)小組把實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并分別在班上報(bào)告本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行討論和交流。 二、科學(xué)內(nèi)容 本標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)內(nèi)容分為物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用以及能量三大部分。下表為科學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)主題與二級(jí)主題。這種主題式的呈現(xiàn)形式不代表教材的結(jié)構(gòu)或教學(xué)的順序。教材的編寫者可以根據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)組織編寫不同特色的教材。 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中的活動(dòng)建議不是規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，教師可以從中選用，也可以結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r開展其他活動(dòng)。 物理科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在義務(wù)教育階段應(yīng)讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗(yàn)等方式，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，逐步學(xué)習(xí)物理規(guī)律，構(gòu)建物理概念，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，逐步樹立科學(xué)的世界觀。一級(jí)主題二 級(jí)主題物質(zhì) 物質(zhì)的形態(tài)和變化 物質(zhì)的屬性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度新材料及其應(yīng)用 運(yùn)動(dòng)和相互作用 多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式 機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力聲和光電和磁 能量 能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 機(jī)械能內(nèi)能電磁能能量守恒能源與可持續(xù)發(fā)展 主題一 物 質(zhì) 各種物體、微粒和場，都是以不同形式存在著的物質(zhì)?！拔镔|(zhì)”所涉及的科學(xué)內(nèi)容，多數(shù)與日常生活和自然現(xiàn)象密切相關(guān)，與新材料的發(fā)展前沿相聯(lián)系。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容不僅能讓學(xué)生在3～6年級(jí)科學(xué)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，而且有利于學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀。 這部分內(nèi)容大致分為三類。第一類是對于身邊物質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活；第二類是對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物體尺度的初步認(rèn)識(shí)，這部分內(nèi)容由于尺度太小或太大，人類缺少直接經(jīng)驗(yàn)，因此應(yīng)注意科學(xué)方法的運(yùn)用；第三類是和當(dāng)前蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)相聯(lián)系的，學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意體會(huì)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)的關(guān)系。 “物質(zhì)”劃分為以下四個(gè)二級(jí)主題： ·物質(zhì)的形態(tài)和變化 ·物質(zhì)的屬性 ·物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度 ·新材料及其應(yīng)用 (一)物質(zhì)的形態(tài)和變化 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能用語言、文字或圖表描述常見物質(zhì)的物理特征。能從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度，對物質(zhì)進(jìn)行分類。 例1調(diào)查自然界、日常生活中的一些物質(zhì)，列表歸納這些物質(zhì)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。根據(jù)不同物質(zhì)在物理性質(zhì)（形態(tài)、彈性、顏色）和用途上的差異進(jìn)行分類。 （2）有評估某些物質(zhì)對人和環(huán)境的積極和消極影響的意識(shí)。嘗試與同學(xué)交流對當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見。 例2討論塑料、化肥、清潔劑、滅蚊片和農(nóng)藥等對人和環(huán)境的影響。 （3）能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)。能描述這三種物態(tài)的基本特征。 例3觀察周圍的物質(zhì)，根據(jù)形狀和體積的穩(wěn)定性和流動(dòng)性，說明固體、液體、氣體的不同特征。列舉自然界和日常生活中的各種不同狀態(tài)的物質(zhì)。 （4）能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測量溫度。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。 例4調(diào)查生活中常見的溫度計(jì)，了解這些溫度計(jì)的工作原理，解釋為什么液體溫度計(jì)中的液體會(huì)有不同。 例5嘗試對溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等發(fā)表自己的見解。 （5）通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)聯(lián)系起來。 例6運(yùn)用物態(tài)變化的知識(shí)，了解高壓鍋的原理。 注意：培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)到的物理知識(shí)及技術(shù)與生活密切聯(lián)系的意識(shí)。在課程中滲透科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)的觀念是《標(biāo)準(zhǔn)》提倡的基本理念之一。 （6）能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。 2.活動(dòng)建議 (1)調(diào)查學(xué)校和家庭的用水狀況，設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)?；蚣彝サ墓?jié)水方案。 (2)觀察并探究電冰箱中的物態(tài)變化。 例如：放進(jìn)冰箱的新鮮蔬菜過幾天為什么會(huì)失去水分？冰箱內(nèi)壁的水珠到哪里去了？寫出探究報(bào)告。 注意：電冰箱中的物態(tài)變化有典型特點(diǎn)，電冰箱內(nèi)既有熔化和凝固，也有汽化和液化、升華和凝華。讓學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解釋身邊的一些物理現(xiàn)象，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生親近感、成就感。這是從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的理念的具體體現(xiàn)。 (3)通過觀察，探究自然界中的霜、雪、雨、露等天氣現(xiàn)象。 注意：探究自然界中的各種物理現(xiàn)象，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的另一種基本方法。自然界中的各種物理現(xiàn)象是比較復(fù)雜的，學(xué)習(xí)物理應(yīng)盡可能聯(lián)系各種自然現(xiàn)象，突出基本的物理原理，但不要求學(xué)生做出完美的解釋。這是從自然到物理的基本理念的體現(xiàn)。 (4)調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源的利用狀況，并對當(dāng)?shù)厮Y源的利用提出自己的見解。 (5)調(diào)查本地農(nóng)田灌溉（或污水處理）的主要方式，了解先進(jìn)的灌溉技術(shù)。 (二)物質(zhì)的屬性 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將這些屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來。 例1通過實(shí)驗(yàn)，探究幾種金屬和塑料的彈性、硬度。說明生活中是怎樣應(yīng)用物質(zhì)的這些屬性的。 例2通過磁鐵等磁性物質(zhì)，感知物質(zhì)的磁性和磁化現(xiàn)象，調(diào)查磁性材料在生活中的用途。 例3通過實(shí)驗(yàn)，探究物質(zhì)的導(dǎo)電性，討論是否任何物體都具有導(dǎo)電性。通過觀察、查閱資料，比較導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的不同。 （2）初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念。會(huì)測量固體和液體的質(zhì)量。 例4分別說出質(zhì)量為幾千克、幾克的一些物品。 注意：應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些基本物理量的測量方法，以便使其認(rèn)識(shí)到感覺是不可靠的。還應(yīng) 該讓學(xué)生對物理量單位的大小有感性認(rèn)識(shí)，發(fā)展其估測能力。 （3）通過實(shí)驗(yàn)理解密度的概念。嘗試用密度知識(shí)解決簡單的問題。能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。 例5用密度知識(shí)鑒別體育課用的鉛球是否是純鉛制的。 （4）了解物質(zhì)的屬性對科技進(jìn)步的影響。 例6從學(xué)校數(shù)據(jù)庫或因特網(wǎng)上收集有關(guān)物質(zhì)屬性的信息。 注意：《標(biāo)準(zhǔn)》提倡盡可能將信息技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)過程。有條件的學(xué)校應(yīng)充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展學(xué)生視野。條件受限的學(xué)?？梢猿浞掷卯?dāng)?shù)氐恼n程資源，以便讓學(xué)生感受到物理知識(shí)對生活、生產(chǎn)的影響。 例7調(diào)查市場上的服裝面料或炊具，了解它們的名稱和物理屬性。 注意：將物理知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，是《標(biāo)準(zhǔn)》提倡的學(xué)習(xí)方法之一。應(yīng)盡可能讓學(xué)生接觸生活、接觸社會(huì)。 2.活動(dòng)建議 (1)利用一塊磁鐵和幾根縫衣針，制作指南針，并驗(yàn)證同極相斥、異極相吸的現(xiàn)象。 (2)測量一些固體和液體的密度。如可讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一種方案，測量醬油、食用油、醋、鹽、塑料制品、肥皂和牛奶等日用品的密度。教師應(yīng)向?qū)W生進(jìn)行安全和保護(hù)環(huán)境方面的指導(dǎo)。 (三)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）知道物質(zhì)是由分子和原子組成的。 例1用圖形、文字和語言描述原子、分子模型。 （2）了解原子的核式模型。了解人類探索微觀世界的歷程，并認(rèn)識(shí)這種探索將不斷深入。 例2觀看介紹物質(zhì)微觀世界的音像資料。 注意：有條件的學(xué)?？梢酝ㄟ^多媒體技術(shù)向?qū)W生展示豐富多彩的微觀世界，以便學(xué)生了解微觀世界并感受探索的樂趣。 （3）大致了解人類探索太陽系及宇宙的歷程，并認(rèn)識(shí)人類對宇宙的探索將不斷深入。 例3用望遠(yuǎn)鏡觀察天體。 （4）對物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。 例4設(shè)計(jì)圖表。根據(jù)物體尺度的大小，按電子—原子核—原子—分子—生物體—地球—太陽系—銀河系的順序排列。 注意：圖表的形式可以是多種多樣的，教師應(yīng)讓學(xué)生充分展示。 2.活動(dòng)建議 (1)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究分子間的引力和斥力。 (2)從圖書館、因特網(wǎng)和學(xué)校的數(shù)據(jù)庫中收集有關(guān)人類對宇宙進(jìn)行探索的資料。 (3)觀看《宇宙與人》等科普電影。 (四)新材料及其應(yīng)用 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對社會(huì)的影響。 （2）初步了解超導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解超導(dǎo)體對人類生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來的影響。 例1閱讀有關(guān)的科普資料，了解超導(dǎo)現(xiàn)象以及超導(dǎo)體在磁懸浮列車、超導(dǎo)輸電等方面可能的應(yīng)用。 （3）初步了解納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。 例2收集有關(guān)信息，了解納米材料的有關(guān)知識(shí)。 （4）有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。 例3參觀生產(chǎn)某種材料（如建材、塑料等）的工廠，了解這些材料的生產(chǎn)過程和應(yīng)用情況，調(diào)查生產(chǎn)這些材料可能造成的環(huán)境污染，提出治理這些污染的設(shè)想。 2.活動(dòng)建議 (1)讓學(xué)生從資料室、因特網(wǎng)上收集有關(guān)新材料研究和開發(fā)的信息，并寫出一篇小論文。 (2)調(diào)查生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的一些新材料，弄清它們的名稱、用途、特點(diǎn)和屬性等，并列表顯示調(diào)查結(jié)果。 主題二 運(yùn)動(dòng)和相互作用 物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)和不同的運(yùn)動(dòng)形式又發(fā)生著相互作用。了解物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和相互作用的規(guī)律，是認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象所必需的。這部分內(nèi)容具有很強(qiáng)的規(guī)律性，對它的學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷對知識(shí)探究和領(lǐng)悟的過程，發(fā)展獲取信息、處理信息和解決實(shí)際問題的能力。 “運(yùn)動(dòng)和相互作用”劃分為以下四個(gè)二級(jí)主題： ·多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式 ·機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力 ·聲和光 ·電和磁 (一)多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能用實(shí)例解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其相對性。 （2）能從生活、自然中的一些簡單熱現(xiàn)象推測分子的熱運(yùn)動(dòng)。初步認(rèn)識(shí)宏觀熱現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。 例1用自己的語言或圖形描繪分子的熱運(yùn)動(dòng)。 （3）能用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁相互作用。能舉例說明電磁波在日常生活中的應(yīng)用。 例2通過磁鐵插入線圈時(shí)電流表指針運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，說明不同運(yùn)動(dòng)形式之間有聯(lián)系。 （4）能舉例說明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道世界處于不停的運(yùn)動(dòng)中。 例3通過氯化鈉在水中溶解、鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉等現(xiàn)象，證明組成物質(zhì)的微粒是在運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)形式是多樣的。 2.活動(dòng)建議 (1)觀看有關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的錄像片，對有關(guān)現(xiàn)象用機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對性進(jìn)行解釋。 (2)從自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)事實(shí)中舉出事例，說明組成物質(zhì)的微粒在不停地運(yùn)動(dòng)。 (二)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或自然現(xiàn)象粗略估測時(shí)間。會(huì)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y量時(shí)間。能通過日常經(jīng)驗(yàn)或物品粗略估測長度。會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y量長度。 例1利用步長估測學(xué)校教學(xué)樓的長度。 例2調(diào)查市場上出售的成品服裝和鞋子尺碼的國家標(biāo)準(zhǔn)。通過對自己身體各部位的測量，搞清自己應(yīng)購買哪種規(guī)格的上衣、褲子和鞋子。 （2）能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)。能用速度公式進(jìn)行簡單計(jì)算。 （3）通過常見事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力、彈力和摩擦力。認(rèn)識(shí)力的作用效果。能用示意圖描述力。會(huì)測量力的大小。知道二力平衡條件。了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。 例3實(shí)驗(yàn)探究磁鐵可以改變鋼球運(yùn)動(dòng)的方向。 例4觀察體育運(yùn)動(dòng)中的射箭，弓對箭的彈力使箭由靜止到運(yùn)動(dòng)。 （4）通過實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。 例5坐在汽車?yán)?，體驗(yàn)當(dāng)汽車靜止、以某一速度正常行駛、速度增加、速度減小、轉(zhuǎn)彎等時(shí)刻的感覺。 （5）通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡單機(jī)械改變力的大小和方向。 （6）通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的概念。能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計(jì)算。知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。了解測量大氣壓強(qiáng)的方法。 例6估測自己站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)。 （7）通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)浮力。知道物體浮沉的條件。經(jīng)歷探究浮力大小的過程。知道阿基米德原理。 例7知道潛水艇浮沉的原理。 （8）通過實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。 例8簡單解釋飛機(jī)的升力。 2.活動(dòng)建議 (1)測量自己的脈搏，再測出正常走路時(shí)一步的長度。 注意：以上做法相當(dāng)于在自己的身體上設(shè)置了一個(gè)“時(shí)鐘”和一把“尺子”，可以在沒有鐘表和皮尺的情況下估算走路的平均速度。這有利于因地制宜培養(yǎng)學(xué)生的估測能力。 (2)學(xué)讀汽車、摩托車上的速度表。 (3)討論測量火車（汽車）速度的各種方案（注意安全，不能靠近被測車輛），進(jìn)行實(shí)測。學(xué)讀《旅客列車時(shí)刻表》。 (4)查閱電冰箱等家用電器在運(yùn)輸、安裝時(shí)對傾斜程度的要求。設(shè)計(jì)一種方法檢查這些機(jī)器的傾斜程度。 (5)用彈簧或橡皮筋制作簡易測力計(jì)，探究彈簧的彈力與橡皮筋伸長量的關(guān)系。 (6)用飲料軟管制作口吹噴霧器。 (三)聲和光 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）通過實(shí)驗(yàn)探究，初步認(rèn)識(shí)聲產(chǎn)生和傳播的條件。了解樂音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用。知道防治噪聲的途徑。 例1在鼓面上放一些碎紙屑，敲擊鼓面，使其發(fā)聲，觀察紙屑的運(yùn)動(dòng)。敲擊音叉，觀察與其輕觸的乒乓球的運(yùn)動(dòng)。 例2將鬧鐘放到玻璃罩中，抽去空氣，這時(shí)幾乎聽不到聲音。慢慢放入空氣，聲音從無到有，從小到大。 例3收集超聲波的應(yīng)用實(shí)例。 例4舉例說明建筑物中是如何防治噪聲的。 （2）通過實(shí)驗(yàn)，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。 例5演示激光束（或太陽光束）在平面鏡上的反射（用玩具激光器產(chǎn)生激光，用煙霧顯示激光，注意不能直射眼睛），入射光束與平面鏡的夾角增大時(shí)，反射光束與平面鏡的夾角也增大。 例6演示激光束（或太陽光束）從空氣射入水中時(shí)發(fā)生偏折。 （3）通過實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系。認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像的應(yīng)用。 例7了解凸透鏡的應(yīng)用——放大鏡、照相機(jī)、投影儀。 例8了解人眼成像的原理，了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正辦法。 （4）通過觀察和實(shí)驗(yàn)，知道白光是由色光組成的。比較色光混合與顏料混合的不同現(xiàn)象。 例9觀察兩只手電分別射出的紅光與藍(lán)光在白墻上重疊部分的顏色。觀察紅、綠顏料混合后的顏色。 （5）知道波長、頻率和波速的關(guān)系。了解波在信息傳播中的作用。 例10知道人是怎樣聽到聲音的。 2.活動(dòng)建議 (1)調(diào)查社區(qū)（或?qū)W校）中噪聲污染的情況和已采取的防治措施，提出進(jìn)一步防治噪聲的建議。 (2)閱讀投影儀或照相機(jī)的說明書，通過說明書學(xué)習(xí)使用投影儀或照相機(jī)。 (3)用兩個(gè)不同焦距的凸透鏡制作望遠(yuǎn)鏡。 (四)電和磁 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）通過實(shí)驗(yàn)，探究通電螺線管外部磁場的方向。 （2）通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受到力的作用，力的方向與電流及磁場的方向都有關(guān)系。 例1了解動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和原理。 例2探究直流電動(dòng)機(jī)換向器的原理。 （3）通過實(shí)驗(yàn)，探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。 例3收集電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用的事例。 （4）知道光是電磁波。知道電磁波在真空中的傳播速度。 例4舉例說明電磁波的存在。 例5根據(jù)廣播電臺(tái)的發(fā)射頻率計(jì)算波長。 （5）了解電磁波的應(yīng)用及其對人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。 例6了解微波爐的原理。 例7了解移動(dòng)通信中基地臺(tái)的作用。 例8了解數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的基本區(qū)別。 例9簡單介紹光纜通信和衛(wèi)星通信。 2.活動(dòng)建議 (1)在教師指導(dǎo)下研究動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是否可以當(dāng)做動(dòng)圈式話筒使用。 (2)用絕緣導(dǎo)線、鐵釘、鐵片等自制有線電報(bào)機(jī)。 (3)在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)使用電磁繼電器。 (4)調(diào)查電磁波在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用。 主題三 能量 能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一，從更深的層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。它廣泛滲透在各門學(xué)科中，并和各種產(chǎn)業(yè)及日常生活息息相關(guān)。這部分內(nèi)容對于學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際、形成可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他科學(xué)技術(shù)，都是十分重要的。 這部分內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性，應(yīng)該注意和本課程其他部分的聯(lián)系，注意和其他學(xué)科的融合，注意可再生能源的開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展觀念的體現(xiàn)。 “能量”劃分為以下六個(gè)二級(jí)主題： ·能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 ·機(jī)械能 ·內(nèi)能 ·電磁能 ·能量守恒 ·能源與可持續(xù)發(fā)展 (一)能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）通過實(shí)例了解能量及其存在的不同形式。能簡單描述各種各樣的能量和我們生活的關(guān)系。 （2）通過實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。 （3）結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。 例 實(shí)驗(yàn)：試管中的水蒸氣把橡膠塞彈出（實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全），水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了橡膠塞的動(dòng)能，這時(shí)，水蒸氣做了功；電流流過電爐絲，電能轉(zhuǎn)化成了物體的內(nèi)能，這時(shí)，電流做了功。 （4）結(jié)合實(shí)例理解功率的概念。了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用。 2.活動(dòng)建議 (1)討論：太陽能在地球上怎樣轉(zhuǎn)化成各種形式的能? (2)調(diào)查常見機(jī)械和電器的銘牌，比較它們的功率。 (二)機(jī)械能 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能用實(shí)例說明物體的動(dòng)能和勢能以及它們的轉(zhuǎn)化。能用實(shí)例說明機(jī)械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化。 例1說明蕩秋千游戲中動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化情況。 例2說明公園中小孩玩蹦蹦床時(shí)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。 （2）知道機(jī)械功的概念和功率的概念。能用生活、生產(chǎn)中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。 （3）理解機(jī)械效率。 例3測定某種簡單機(jī)械的機(jī)械效率。 （4）了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過程。認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對社會(huì)發(fā)展的作用。 2.活動(dòng)建議 通過閱讀了解人類利用機(jī)械的歷史，寫一篇小論文。 (三)內(nèi)能 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，并能用其解釋某些熱現(xiàn)象。 例1觀察擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。 （2）了解內(nèi)能的概念。能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 （3）從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。 （4）了解內(nèi)能的利用在人類社會(huì)發(fā)展史上的重要意義。 例2了解蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理及這些發(fā)動(dòng)機(jī)對生產(chǎn)力發(fā)展所起的作用。 （5）了解熱量的概念。 （6）通過實(shí)驗(yàn)，了解比熱容的概念。嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。 例3解釋海陸風(fēng)的成因。 2.活動(dòng)建議 研究電冰箱內(nèi)外的溫度差與所耗電能的關(guān)系，提出節(jié)能措施。 (四)電磁能 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用。 （2）通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。理解歐姆定律，并能進(jìn)行簡單計(jì)算。 （3）會(huì)讀、會(huì)畫簡單的電路圖。能連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說出生活、生產(chǎn)中采用簡單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實(shí)例。 （4）會(huì)使用電流表和電壓表。 （5）理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單計(jì)算。能區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率。 （6）通過實(shí)驗(yàn)探究，知道在電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比。 例1解釋：家庭電路中導(dǎo)線連接處如果接觸不好，往往會(huì)在那里發(fā)熱，出現(xiàn)危險(xiǎn)。 （7）了解家庭電路和安全用電知識(shí)。有安全用電的意識(shí)。 例2了解：我國電網(wǎng)用交流供電，頻率是50 Hz，電壓是220 V。 2.活動(dòng)建議 (1)通過實(shí)驗(yàn)，探究影響金屬導(dǎo)體電阻的因素。 (2)測量小燈泡工作時(shí)的電阻，畫出電阻隨電壓變化的圖線，并進(jìn)行討論。 (3)學(xué)讀家用電能表，通過電能表計(jì)算電費(fèi)。 (4)調(diào)查當(dāng)?shù)亟陙砣司秒娏康淖兓?，討論它與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。 (五)能量守恒 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）知道能量守恒定律。能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。 （2）通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。 （3）初步了解在現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性。 例分析：火爐的溫度高，可以利用它散發(fā)的熱量取暖。但是，散失的能量雖然還存在于自然界，卻不能全部自動(dòng)聚集起來再利用。 2.活動(dòng)建議 (1)討論和分析兩個(gè)具體的永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案，說明永動(dòng)機(jī)是不可能的。 (2)訪問農(nóng)機(jī)或汽車維修人員，了解內(nèi)燃機(jī)中燃料釋放熱量的去向，討論提高效率的可能途徑。 (3)調(diào)查當(dāng)?shù)貛追N爐灶的能量利用效率，寫出調(diào)查報(bào)告。 (六)能源與可持續(xù)發(fā)展 1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) （1）能通過具體事例，說出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。 例1介紹不同歷史時(shí)代人類利用的主要能源。 （2）能結(jié)合實(shí)例，說出不可再生能源和可再生能源的特點(diǎn)。 （3）了解核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題。 例2了解當(dāng)前處理核廢料的常用辦法。 例3了解我國和世界上核能利用的最新進(jìn)展。 （4）了解世界和我國的能源狀況。對于能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。 2.活動(dòng)建議 (1)收集資料，舉辦小型報(bào)告會(huì)，討論能源的利用帶來的環(huán)境影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應(yīng)等，探討應(yīng)該采取的對策。 (2)收集當(dāng)?shù)匾欢螘r(shí)間空氣質(zhì)量的數(shù)據(jù)，分析空氣質(zhì)量變化的原因。 (3)分別從炊事、取暖、交通等方面對當(dāng)?shù)厝剂辖Y(jié)構(gòu)近年來的變化作調(diào)查研究，從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)發(fā)展等方面進(jìn)行綜合評價(jià)。 (4)調(diào)查當(dāng)?shù)厥褂玫哪茉?，如水能、風(fēng)能、太陽能、燃料的化學(xué)能或核能等，及其對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響。