2019-2020年高中物理《4.7涡流涡流 电磁阻尼和电磁驱动》教案 新人教版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理《4.7涡流涡流电磁阻尼和电磁驱动》教案新人教版选修3-2一．教学设计学生在学习闭合导线中的电磁感应现象，本节课学习金属块导体中的电磁感应现象—涡流，指出涡流是一种特殊的电磁感应现象，在生活及实验教学等方面有许多应用。教学内容主要学习涡流及成因，涡流的热效应、机械效应。重点是涡流的概念及应用，难点是电磁阻尼和电磁驱动的实力分析。二．教学目标：1．知识与技能（1）知道涡流是如何产生的。（2）知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。（3）知道电磁阻尼和电磁驱动。2．过程与方法培养学生客观、全面地认识事

2、物的科学态度。3．情感、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。三．教学重点、难点1．教学重点（1）涡流的概念及其应用。（2）电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。2．教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。四．教学方法：演示实验，引导学生观察现象、分析实验教具：电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。五．教学活动1．引入新课出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而

3、成的。为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。2．进行新课（1）涡流［演示1］涡流生热实验。在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。为什么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性

4、认识。因为铁板中的涡流很强，会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。（2）电磁阻尼阅读教材30页上的“思考与讨论”，分组讨论，然后发表自己的见解。导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。［演示2］电磁阻尼。按照教材“做一做”中叙述的内容，演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。［演示3］如图所示，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很

5、快停下来。上述现象说明了什么？当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因而磁铁会很快停下来。（3）电磁驱动［演示4］电磁驱动。演示教材31页的演示实验。引导学生观察并解释实验现象。磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种现象称为电磁驱动。交流感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。七．知识总结与迁移：1．知识要点（1）涡流概念：___

6、___________________________________（2）涡流产生原因：_____________________________________________（3）涡流的利用与控制①利用——②控制——（4）电磁驱动原理:（5）电磁阻尼：__________________________________________________.2．课堂练习：（1）下列哪些仪器是利用涡流工作的（）A．电磁炉B．微波炉C．金属探测器D．真空冶炼炉（2）变压器的铁芯是是利用薄硅片叠加而成，而不采用一块整硅钢。这是为了（）A．增大涡流

7、，提高变压器的效率B．减少涡流，提高变压器的效率。C．增大涡流，减少铁芯的发热量。D．减少涡流，减少铁芯的发热量（3）如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大（4）桌面上放一铜片，一条形磁铁的N

8、极自上而下接近铜片的过程中，铜片对桌面的压力（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断是否变化（5）用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会