《電生磁導學案-2023-2024學年科學浙教版2013》

《電生磁》導學案第一課時一、導學目標：1.了解電流產(chǎn)生的原理及磁場的形成過程；2.掌握電流通過導線時產(chǎn)生的磁場的規(guī)律；3.掌握電流在磁場中的受力規(guī)律；4.進一步理解電磁感應的原理及應用。二、預習內(nèi)容：1.什么是電流？電流的單位是什么？電流的方向如何確定？2.什么是磁場？磁場的特點有哪些？如何描述磁場的強弱和方向？3.電流通過導線時會產(chǎn)生磁場，這個磁場的規(guī)律是什么？4.電流在磁場中會受到什么力？這個力的大小和方向如何確定？5.什么是電磁感應？電磁感應的原理是什么？它有哪些應用？三、課堂探究：1.實驗一：電流通過導線時產(chǎn)生的磁場實驗裝置：電池、導線、鐵屑實驗步驟：a.將導線連接到電池的正負極，并將導線放置在桌面上；b.將鐵屑均勻撒在導線周圍；c.開啟電池，觀察鐵屑的運動情況；實驗總結：根據(jù)實驗結果，認識到通過導線的電流會產(chǎn)生磁場，并且磁場的方向可以通過右手螺旋定則確定。2.實驗二：電流在磁場中的受力規(guī)律實驗裝置：電池、導線、磁場儀實驗步驟：a.將導線通過磁場儀的兩側，使其與磁場垂直；b.開啟電池，調(diào)節(jié)電流強度；c.觀察導線在磁場中受力情況；實驗總結：電流在磁場中會受到一個大小和方向都與電流方向和磁場方向有關的力。3.實驗三：電磁感應現(xiàn)象實驗裝置：螺線管、磁鐵、電池實驗步驟：a.將螺線管和磁鐵放置在桌面上；b.將電池與螺線管連接；c.觀察螺線管的運動情況；實驗總結：當螺線管靠近磁鐵時，由于電池產(chǎn)生了電流，導致螺線管受到一個向前的推力。四、課后拓展：1.電磁感應在發(fā)電機中的應用原理；2.電磁鐵在日常生活中的應用；3.自主設計一個關于電生磁的實驗，并撰寫實驗報告；4.搜索相關視頻，進一步了解電生磁的實驗現(xiàn)象和理論基礎。五、導學案評價：1.學生是否能夠準確理解電生磁的基本原理和規(guī)律；2.學生是否能夠獨立運用右手螺旋定則確定磁場的方向；3.學生是否能夠通過實驗探究的方式加深對電生磁知識的理解和掌握。第二課時導學目標：通過學習本節(jié)課的內(nèi)容，學生能夠了解電流產(chǎn)生磁場的原理，掌握安培環(huán)路定理和法拉第電磁感應定律的基本概念，并能夠運用這些知識解決相關問題。一、概念理解1.什么是電生磁現(xiàn)象？回答：電生磁現(xiàn)象是指通過電流在導線中流動時會產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象。2.安培環(huán)路定理是什么？回答：安培環(huán)路定理是指環(huán)繞電流的閉合回路上的磁場總磁通量等于電流穿過這個回路的大小的定理。3.法拉第電磁感應定律是什么？回答：法拉第電磁感應定律是指磁場發(fā)生變化時，閉合導體回路中會產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象。二、原理應用1.如果將一根直導線彎成一個環(huán)形，通過環(huán)形導線的電流方向與環(huán)的半徑方向垂直，那么在環(huán)的中心點處的磁感應強度是多少？解答：根據(jù)安培環(huán)路定理，環(huán)形導線的電流在環(huán)的中心點處產(chǎn)生的磁感應強度為零。2.當磁場中的磁感應強度發(fā)生變化時，如何計算感應電動勢的大??？解答：根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小與磁場變化的速率成正比，可以通過公式ε=-dΦ/dt進行計算，其中ε表示感應電動勢，Φ表示磁通量，t表示時間。三、實例練習1.一個直導線中流過電流I，導線長度為l，求出該導線周圍產(chǎn)生的磁感應強度。解答：根據(jù)安培環(huán)路定理，直導線周圍產(chǎn)生的磁感應強度為B=μ0I/(2πl(wèi))，其中μ0為真空磁導率。2.一根導線中的電流大小為2A，導線長度為3m，當導線在恒定磁場中移動時，磁感應強度為0.5T，求感應電動勢的大小。解答：根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小為ε=-d(Bl)/dt，代入已知數(shù)值得到ε=-0.5*2*3=-3V。四、拓展應用1.通過學習電生磁現(xiàn)象，我們可以理解電動機的工作原理，實現(xiàn)電能轉換為機械能的過程。2.了解電磁感應的原理，可以幫助我們設計電磁感應器，用于檢測磁場強度或測量電流大小。通過本節(jié)課的學習，我們不僅能夠