《電生磁導(dǎo)學(xué)案-2023-2024學(xué)年科學(xué)浙教版2013》

《電生磁》導(dǎo)學(xué)案第一課時(shí)一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：1.了解電流產(chǎn)生的原理及磁場(chǎng)的形成過程；2.掌握電流通過導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的規(guī)律；3.掌握電流在磁場(chǎng)中的受力規(guī)律；4.進(jìn)一步理解電磁感應(yīng)的原理及應(yīng)用。二、預(yù)習(xí)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(chǎng)？磁場(chǎng)的特點(diǎn)有哪些？如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？3.電流通過導(dǎo)線時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的規(guī)律是什么？4.電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到什么力？這個(gè)力的大小和方向如何確定？5.什么是電磁感應(yīng)？電磁感應(yīng)的原理是什么？它有哪些應(yīng)用？三、課堂探究：1.實(shí)驗(yàn)一：電流通過導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置：電池、導(dǎo)線、鐵屑實(shí)驗(yàn)步驟：a.將導(dǎo)線連接到電池的正負(fù)極，并將導(dǎo)線放置在桌面上；b.將鐵屑均勻撒在導(dǎo)線周圍；c.開啟電池，觀察鐵屑的運(yùn)動(dòng)情況；實(shí)驗(yàn)總結(jié)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)識(shí)到通過導(dǎo)線的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)的方向可以通過右手螺旋定則確定。2.實(shí)驗(yàn)二：電流在磁場(chǎng)中的受力規(guī)律實(shí)驗(yàn)裝置：電池、導(dǎo)線、磁場(chǎng)儀實(shí)驗(yàn)步驟：a.將導(dǎo)線通過磁場(chǎng)儀的兩側(cè)，使其與磁場(chǎng)垂直；b.開啟電池，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度；c.觀察導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力情況；實(shí)驗(yàn)總結(jié)：電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到一個(gè)大小和方向都與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)的力。3.實(shí)驗(yàn)三：電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置：螺線管、磁鐵、電池實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)情況；實(shí)驗(yàn)總結(jié)：當(dāng)螺線管靠近磁鐵時(shí)，由于電池產(chǎn)生了電流，導(dǎo)致螺線管受到一個(gè)向前的推力。四、課后拓展：1.電磁感應(yīng)在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用原理；2.電磁鐵在日常生活中的應(yīng)用；3.自主設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于電生磁的實(shí)驗(yàn)，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；4.搜索相關(guān)視頻，進(jìn)一步了解電生磁的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論基礎(chǔ)。五、導(dǎo)學(xué)案評(píng)價(jià)：1.學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確理解電生磁的基本原理和規(guī)律；2.學(xué)生是否能夠獨(dú)立運(yùn)用右手螺旋定則確定磁場(chǎng)的方向；3.學(xué)生是否能夠通過實(shí)驗(yàn)探究的方式加深對(duì)電生磁知識(shí)的理解和掌握。第二課時(shí)導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，學(xué)生能夠了解電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理，掌握安培環(huán)路定理和法拉第電磁感應(yīng)定律的基本概念，并能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決相關(guān)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(dǎo)線中流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)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(chǎng)總磁通量等于電流穿過這個(gè)回路的大小的定理。3.法拉第電磁感應(yīng)定律是什么？回答：法拉第電磁感應(yīng)定律是指磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。二、原理應(yīng)用1.如果將一根直導(dǎo)線彎成一個(gè)環(huán)形，通過環(huán)形導(dǎo)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(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？解答：根據(jù)安培環(huán)路定理，環(huán)形導(dǎo)線的電流在環(huán)的中心點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。2.當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，如何計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小？解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁場(chǎng)變化的速率成正比，可以通過公式ε=-dΦ/dt進(jìn)行計(jì)算，其中ε表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，Φ表示磁通量，t表示時(shí)間。三、實(shí)例練習(xí)1.一個(gè)直導(dǎo)線中流過電流I，導(dǎo)線長(zhǎng)度為l，求出該導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解答：根據(jù)安培環(huán)路定理，直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=μ0I/(2πl(wèi))，其中μ0為真空磁導(dǎo)率。2.一根導(dǎo)線中的電流大小為2A，導(dǎo)線長(zhǎng)度為3m，當(dāng)導(dǎo)線在恒定磁場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(yīng)用1.通過學(xué)習(xí)電生磁現(xiàn)象，我們可以理解電動(dòng)機(jī)的工作原理，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過程。2.了解電磁感應(yīng)的原理，可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)電磁感應(yīng)器，用于檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度或測(cè)量電流大小。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們不僅能夠