《电生磁导学案-2023-2024学年科学浙教版2013》

《电生磁》导学案第一课时一、导学目标：1.了解电流产生的原理及磁场的形成过程；2.掌握电流通过导线时产生的磁场的规律；3.掌握电流在磁场中的受力规律；4.进一步理解电磁感应的原理及应用。二、预习内容：1.什么是电流？电流的单位是什么？电流的方向如何确定？2.什么是磁场？磁场的特点有哪些？如何描述磁场的强弱和方向？3.电流通过导线时会产生磁场，这个磁场的规律是什么？4.电流在磁场中会受到什么力？这个力的大小和方向如何确定？5.什么是电磁感应？电磁感应的原理是什么？它有哪些应用？三、课堂探究：1.实验一：电流通过导线时产生的磁场实验装置：电池、导线、铁屑实验步骤：a.将导线连接到电池的正负极，并将导线放置在桌面上；b.将铁屑均匀撒在导线周围；c.开启电池，观察铁屑的运动情况；实验总结：根据实验结果，认识到通过导线的电流会产生磁场，并且磁场的方向可以通过右手螺旋定则确定。2.实验二：电流在磁场中的受力规律实验装置：电池、导线、磁场仪实验步骤：a.将导线通过磁场仪的两侧，使其与磁场垂直；b.开启电池，调节电流强度；c.观察导线在磁场中受力情况；实验总结：电流在磁场中会受到一个大小和方向都与电流方向和磁场方向有关的力。3.实验三：电磁感应现象实验装置：螺线管、磁铁、电池实验步骤：a.将螺线管和磁铁放置在桌面上；b.将电池与螺线管连接；c.观察螺线管的运动情况；实验总结：当螺线管靠近磁铁时，由于电池产生了电流，导致螺线管受到一个向前的推力。四、课后拓展：1.电磁感应在发电机中的应用原理；2.电磁铁在日常生活中的应用；3.自主设计一个关于电生磁的实验，并撰写实验报告；4.搜索相关视频，进一步了解电生磁的实验现象和理论基础。五、导学案评价：1.学生是否能够准确理解电生磁的基本原理和规律；2.学生是否能够独立运用右手螺旋定则确定磁场的方向；3.学生是否能够通过实验探究的方式加深对电生磁知识的理解和掌握。第二课时导学目标：通过学习本节课的内容，学生能够了解电流产生磁场的原理，掌握安培环路定理和法拉第电磁感应定律的基本概念，并能够运用这些知识解决相关问题。一、概念理解1.什么是电生磁现象？回答：电生磁现象是指通过电流在导线中流动时会产生磁场的现象。2.安培环路定理是什么？回答：安培环路定理是指环绕电流的闭合回路上的磁场总磁通量等于电流穿过这个回路的大小的定理。3.法拉第电磁感应定律是什么？回答：法拉第电磁感应定律是指磁场发生变化时，闭合导体回路中会产生感应电动势的现象。二、原理应用1.如果将一根直导线弯成一个环形，通过环形导线的电流方向与环的半径方向垂直，那么在环的中心点处的磁感应强度是多少？解答：根据安培环路定理，环形导线的电流在环的中心点处产生的磁感应强度为零。2.当磁场中的磁感应强度发生变化时，如何计算感应电动势的大小？解答：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比，可以通过公式ε=-dΦ/dt进行计算，其中ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。三、实例练习1.一个直导线中流过电流I，导线长度为l，求出该导线周围产生的磁感应强度。解答：根据安培环路定理，直导线周围产生的磁感应强度为B=μ0I/(2πl)，其中μ0为真空磁导率。2.一根导线中的电流大小为2A，导线长度为3m，当导线在恒定磁场中移动时，磁感应强度为0.5T，求感应电动势的大小。解答：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为ε=-d(Bl)/dt，代入已知数值得到ε=-0.5*2*3=-3V。四、拓展应用1.通过学习电生磁现象，我们可以理解电动机的工作原理，实现电能转换为机械能的过程。2.了解电磁感应的原理，可以帮助我们设计电磁感应器，用于检测磁场强度或测量电流大小。通过本节课的学习，我们不仅能够