涡流电磁阻尼复习教案

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高中物理选修32人教版4.7《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教案设计

高中物理选修32人教版4.7《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教案设计

涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学目标知识与技能(1)了解涡流是怎样产生的.(2)了解涡流现象的利用和危害.(3)通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应用.(4)了解电磁阻尼和电磁驱动.过程与方法培养学生客观全面地认识事物的科学态度.情感、态度与价值观(1)培养学生用辩证唯物主义观点认识问题.(2)通过理论与实际相结合,提高学习情趣,培养其用理论知识解决实际问题的能力.教学重难点1.涡流的概念、成因及其应用.2.电磁阻尼和电磁驱动的实例分析.教学准备变压器铁芯、演示涡流生热装置、电磁阻尼演示装置、微安表、导线、电磁驱动演示装置、多媒体课件等.教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动【演示实验】在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水.一、引入新课(1)给线圈通入直流,一段时间后,用手触摸一下,铁锅中水的温度没有升高.(2)给线圈通入交变电流,一段时间后,铁锅中的水温升高,而玻璃杯中水的温度没有升高.学生活动认真观察实验现象,思考实验原理.思考讨论:(1)为什么接入直流电,铁锅中水的温度没有变化,而接入交变电流后,铁锅中的水温升高?(2)为什么接入交变电流,玻璃杯中的水温没有升高?(3)由这个实验你想到了哪些家用电器?当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,附近的导体中会产生感应电流,电流在导体中产生热量,这就是我们今天要研究的涡流.【解释原理】线圈接入交变电流,交变电流产生变化的磁场,在空间激发感生电场.这个感生电场为涡旋电场.导体可以看做是由许多闭合的线圈组成的,在电场作用下,自由电荷在电场力作用下发生定向移动,从而产生涡旋状的电流.由于导体存在电阻,当电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流的热效应.【自主学习】引导学生阅读课本P26“涡流〞的有关内容,学习与涡流相关的知识.1.涡流:在变化的磁场中,整块导体内部发生电磁感应而产生的感应电流,由于看起来像水中的漩涡,所以叫做涡电流,简称涡流.二、新引导分析:当交变电流通过线圈时,穿过铁芯的磁通量不断课教学(一)变化,铁芯会产生涡流,块状铁芯的电流很强会使铁芯大量发热,涡流浪费大量电能.问题思考:如何有效地利用涡流?2.涡流的利用:真空冶炼炉、高频焊接、探雷器和安检门.3.涡流的防止:线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器.问题:(1)制作电动机、变压器的线圈都用什么材料?(2)总结减少涡流的途径有哪些?引导分析:涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯,在变化的磁场中,产生的涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的电阻很大,涡流大大减弱.又因为硅钢片比普通材料的电阻大,可以进一步减小涡流损失,电动机和变压器的铁芯都不是整块金属.(二)电思考讨论:磁阻尼根据课前预习,思考讨论后找出问题的答案.认真聆听教师讲解,了解涡流的热效应.阅读课本的内容,了解涡流的概念,知道涡流的应用和防止.了解减小涡流的方法.根据电磁感应定(1)如下列图,一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向.安培力对线圈的运动有什么影响?(2)磁电式仪表的线圈常常用铝框作骨架,把线圈围绕在铝框上.假定仪表工作时指针向右转动铝框中的感应电流沿什么方向?由于铝框转动时其中有感应电流,铝框要受到安培力.安培力是沿什么方向的?安培力对铝框的转动产生什么影响?使用铝框作线圈骨架有什么好处?答案点拨:(1)单匝线圈落入磁场中,图示位置时的感应电流方向为逆时针,由左手定那么可判断安培力方向向上,安培力阻碍线圈的下落.律、安培力、楞次定律等知识,思考讨论后答复问题.(2)仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流方向(俯视)沿铝框逆时针方向,铝框左边受向下的安培力,安培力阻碍线圈的转动.使用铝框做线圈的骨架的好处是一方面可以利用铝的电阻率小,感应电流大,电磁阻尼作用使线圈偏转后尽快停下来;根据分另一方面铝的密度小、质量小,惯性小,转动灵活.析结果,归纳总结电磁总结:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培阻尼的概力,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.念.【学生实验】取一只微安表,用手晃一晃表壳,观察表针相对表盘摆动的情况.用导线把微安表的两个接线柱连在一起,再次晃动表壳.动手实提出问题:两种情况下表针相对表盘摆动情况有什么不同?怎样解释这种差异?验,观察现 象,利用所思路点拨:用导线把微安表的两个接线柱连在一起的情况学知识找到下,表针的摆动幅度小很多.因为用导线把微安表的两接线柱连问题的答在一起后就形成了一个闭合回路,电路中产生的感应电流阻碍线案.圈的转动.【演示实验】观察实(三)电验现象,根一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,可以绕支点自由转磁驱动据电磁感应动.转动磁铁,观察铝框的运动.问题:怎样解释铝框的运动?答案点拨:当蹄形磁铁转动时,穿过铝框的磁通量发生变化,铝框中产生感应电流,根据楞次定律可知,铝框受到安培力使其随蹄形磁铁转动,阻碍磁通量的变化.【自主学习】引导学生阅读课本P28“电磁驱动〞的内容,学习电磁驱动的相关知识.1.如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流,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,这种作用叫做电磁驱动.2.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【知识拓展】电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系电磁阻尼电磁驱动产由于导体在磁由于磁场相对于生电流导体运动,导体中产场中运动的原因生感应电流区别安安培力方向与导体受安培力方培力方导体运动方向相向与导体运动方向相向反,阻碍导体运动同,推动导体运动本质联都属于电磁感应现象,安培力的作用效三、课忆本节课“你学到了什么?〞堂小结四、课师巡视、讲评堂检测五、布题与练习:2、3、5.置作业定律、安培力、楞次定律的知识,找出问题的答案.阅读课本,注重理解.回忆本节所学知识,比照分析,理解记忆.梳理本节知识要点完成检测题课后完成板书设计涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、涡流1.涡流:在变化的磁场中,整块导体内部发生电磁感应而产生的感应电流,由于看起来像水中的漩涡,所以叫做涡电流,简称涡流2.涡流的利用:真空冶炼炉、探雷器和安检门3.涡流的防止(1)增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢(2)用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯二、电磁阻尼当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,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三、电磁驱动如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流,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,这种作用叫做电磁驱动。

2.3涡流电磁阻尼和电磁驱动教学设计高二下学期物理人教版选择性

2.3涡流电磁阻尼和电磁驱动教学设计高二下学期物理人教版选择性

§2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动1、教材分析本节课选自2019年人教版《物理》选择性必修二第二章第3节。

本章教材从电磁感应现象、规律、应用这三个阶段逐步展开, 2019年人教版《物理》必修三第十三章第3节《电磁感应现象及应用》让学生认识了电磁感应现象,本章在第1和第2两节分别介绍电磁感应中的两个重要规律楞次定律和法拉第电磁感应定律,而最后两节则着重介绍特殊的电磁感应现象及其应用。

递进式的结构有助于学生对电磁感应的知识建构。

本节在本章中承载着复习和强化前两节中学到的理论以及拓展学生在利用涡流服务生产生活中的视野,从而培养学生应用旧知识处理新问题的能力以及激发他们对科技应用的激情,进而刺激他们的创新欲望。

2、课程标准要求(2017年版)通过实验,了解涡流现象。

举例说明涡流现象在生产和生活中的应用。

3、教材内容分析本节课围绕涡流、电磁阻尼和电磁驱动三个核心概念展开。

涡电流的产生具有多种形式,如利用变化的磁场通过块状金属或让块状金属相对磁场运动,产生涡电流的机理可利用微积分的思想结合磁生电的条件以及麦克斯韦理论解释。

涡电流具有多种效应,如热效应、机械效应等。

电磁阻尼和电磁驱动是涡电流机械效应的表现形式,当导体与磁场发生相对运动时,在某些情况下只需要判明涡流所引起的机械效果,故可根据楞次定律的另一种表述推知:涡电流的效果总是反抗引起涡电流的原因,该种效果通过安培力的作用来实现。

导体在没有外接电路的情况下能够产生呈闭合涡旋状的涡电流,这与学生的已有认识“感应电流” 不一致,因此,学生对此会产生认识困难,应利用形象直观的演示实验及课件来辅助教学,尽量让学生充分参与和思考。

同时,在认知架构过程中强调利用微元法的思想,帮助学生形成对涡电流的正确认识,学生在解释电磁阻尼和电磁驱动现象时,需要综合运用电磁感应定律、楞次定律和安培力等知识进行逻辑推理,在教学过程中应基于学生的已有知识设置问题链以激发学生的思考,理解电磁阻尼和电磁驱动的本质是涡电流所受到的安培力阻碍导体与磁场的相对运动。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案 教学设计

涡流、电磁阻尼和电磁驱动  说课稿  教案  教学设计

涡流、电磁阻尼和电磁驱动【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。

【过程与方法】培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。

【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。

【教学重难点】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。

【教学过程】★重难点一、涡流的理解及应用★1.如图所示.当磁场变化时,导体中就会产生感应电流,那么导体中的电荷为什么会定向移动而形成电流?提示:根据麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场会在其周围空间产生感生电场,感生电场对导体中的自由电荷产生的电场力会使电荷定向移动,从而形成电流.2.如果把导体拿走,周围空间还会有电场吗?提示:如果把导体拿走,周围空间仍存在感生电场.3.如果磁场是用变化的电流来获取的,导体用整块铁代替,如图所示.请问铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状像什么?提示:有.变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,感生电场在铁块中产生感应电流.它的形状像水中的漩涡,所以把它叫作涡电流,简称涡流.总结提高1.涡流的实质.(1)涡流仍然是由电磁感应而产生的,它仍然遵循感应电流的产生条件,特殊之处在于涡流产生于块状金属中.(2)严格地说,在变化的磁场中的一切导体内都有涡流产生,只是涡流的大小有区别,以致一些微弱的涡流被我们忽视了.2.可以产生涡流的两种情况.(1)把块状金属放在变化的磁场中.(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动.3.涡流中的能量转化.伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,最终在金属块中转化为内能.如果金属块放在了变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能;如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能.【特别提醒】(1)涡流是整块导体中发生的电磁感应现象,分析涡流一般运用楞次定律和法拉第电磁感应定律。

3涡流、电磁阻尼和电磁驱动-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案

3涡流、电磁阻尼和电磁驱动-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案

3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案一、教学目标1.了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理。

2.掌握涡流、电磁阻尼和电磁驱动的实验方法及注意事项。

3.能够运用所学知识解决实际问题,提高动手实践能力。

二、教学内容和步骤1. 涡流1.1 什么是涡流涡流是指在导体中,由于磁感线在导体中的变化而产生的感生电流,这一现象称为涡流。

1.2 涡流的基本特征涡流的基本特征有以下几点:•涡流存在于导体内部。

•涡流是感生电流的一种,因此只存在于变化的磁场中。

•涡流的大小与导体材料、宽度、高度和磁感应强度等有关。

1.3 涡流的实验涡流的实验步骤:•准备一个通有交流电的线圈和一个铜管。

•将铜管放入线圈内部。

•测量线圈的电流值和磁感应强度。

•观察铜管的运动状态。

涡流实验的注意事项:•实验过程中须注意电压、电流、磁感应强度等参数的安全性。

•对于铜管的大小、形状、材质、温度等要求较高。

2. 电磁阻尼2.1 什么是电磁阻尼电磁阻尼是指通过电磁感应产生的阻力而使机械系统减速的现象。

2.2 电磁阻尼的实验电磁阻尼的实验步骤:•准备一个小车和连接线圈的电路。

•将线圈和小车固定在光滑的滑槽上。

•在滑槽上施加一个水平方向的初始速度。

•测量小车的运动速度和电路的电流。

•观察小车的运动状态。

电磁阻尼实验的注意事项:•实验过程中须注意电流、电压、磁场等参数的安全性。

•对于小车的形状、质量、速度等要求较高。

3. 电磁驱动3.1 什么是电磁驱动电磁驱动是指利用电磁感应作用力来驱动物体运动的现象。

3.2 电磁驱动的实验电磁驱动的实验步骤:•准备一个导体和线圈。

•将导体放在线圈内部,使导体与线圈垂直。

•通过交流电流产生磁场。

•观察导体的运动状态。

电磁驱动实验的注意事项:•实验过程中须注意电流、电压、磁感应强度等参数的安全性。

•导体的长度、材质、形状等都会影响实验结果。

三、课堂互动1.向学生提出涡流、电磁阻尼和电磁驱动的高频实际应用场景,让学生思考在这些场景中涡流、电磁阻尼和电磁驱动起到了什么作用。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动  说课稿  教案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案一、教学目标1. 让学生了解涡流的产生及其对电路的影响。

2. 使学生掌握电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用。

3. 让学生了解电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用。

4. 培养学生的实验操作能力,提高其物理素养。

二、教学内容1. 涡流的产生及其对电路的影响2. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用3. 电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用4. 相关实验操作及数据分析三、教学方法1. 采用讲授法,讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本原理。

2. 利用实验演示法,让学生直观地了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的现象。

3. 采用问题驱动法,引导学生思考和探讨实际应用中的问题。

4. 利用小组讨论法,培养学生的合作意识和团队精神。

四、教学过程1. 引入:通过讲解电磁感应现象,引出涡流、电磁阻尼和电磁驱动的概念。

2. 讲解:详细讲解涡流的产生及其对电路的影响,电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用,电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用。

3. 演示:进行相关实验,让学生直观地了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的现象。

4. 练习:让学生进行实验操作,并分析实验数据,巩固所学知识。

5. 拓展:引导学生思考涡流、电磁阻尼和电磁驱动在实际生活中的应用,提高学生的创新能力。

五、教学评价1. 课堂讲解评价:评估学生在课堂上的参与程度、理解程度和回答问题的准确性。

2. 实验操作评价:评估学生在实验过程中的操作技能、数据处理能力和团队协作能力。

3. 课后作业评价:评估学生对课堂所学知识的掌握程度和运用能力。

4. 小组讨论评价:评估学生在小组讨论中的参与程度、思考深度和创新能力。

六、教学资源1. 教材:《电磁学》2. 实验器材:发电机、电流表、电阻、线圈、磁铁等3. 多媒体课件:涡流、电磁阻尼和电磁驱动的原理及实验现象4. 网络资源:相关科技新闻和实例,用于拓展学生视野七、教学环境1. 教室:配备多媒体设备,实验桌和实验器材2. 实验室:具备进行电磁实验的条件3. 网络环境:为学生提供查阅资料、作业的平台八、教学进度安排1. 涡流的产生及其对电路的影响:2课时2. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用:2课时3. 电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用:2课时4. 相关实验操作及数据分析:3课时5. 小组讨论及拓展:1课时九、课后作业1. 复习课堂所学知识,整理笔记2. 完成课后练习题,巩固知识点3. 结合生活实际,思考涡流、电磁阻尼和电磁驱动的应用十、教学反思1. 反思教学内容:确保教学内容完整、系统,注重理论与实践相结合2. 反思教学方法:根据学生反馈,调整教学方法,提高教学效果3. 反思教学评价:完善评价体系,全面评估学生的学习成果4. 反思教学资源:充分利用现有资源,关注学生个体差异,满足不同学生的学习需求重点和难点解析一、教学目标二、教学内容三、教学方法四、教学过程五、教学评价六、教学资源七、教学环境八、教学进度安排九、课后作业十、教学反思重点和难点解析:教学反思是提高教学质量的关键环节。

高中物理 涡流、电磁阻尼和电磁驱动教案 新人教版选修3

高中物理 涡流、电磁阻尼和电磁驱动教案 新人教版选修3

4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动(一)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。

(二)过程与方法培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。

(三)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。

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。

★教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。

教学方法通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验新课导学(一)涡流定义块状金属放在变化的磁场中,或让它在磁场中运动,金属块内有感应电场产生,从而形成闭合回路,这时感生电场力可以在整块金属内部引起闭合涡旋状的感应电流,所以叫做涡电流。

“涡电流”简称涡流。

(二)涡流的热效应当变压器的线圈中通过交变电流时,在铁芯内部有变化的磁场,因而产生感生电场,引起涡流。

涡流在通过电阻时也要放出焦耳热。

1.应用:利用的热效应进行加热的方法称为感应加热。

而涡流的大小和磁通量变化率成正比,磁场变化的频率越高,导体里的涡流也越大。

实际上,一般使用高频交流电激发涡流。

如:A.高频焊接:线圈中通以高频交流电时,待焊接的金属工件中就产生感应电流(涡电流)。

由于焊缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起。

我国产生的自行车架就是用这种方法焊接的。

B.高频感应炉高频感应炉利用涡流来熔化金属。

图是冶炼金属的感应炉的示意图.冶炼锅内装入被冶炼的金属,线圈通上高频交变电流,这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流,从而产生大量的热使金属熔化.这种冶炼方法速度快,温度容易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中,因此适于冶炼特种合金和特种钢.(三)涡流的磁效应1.电磁阻尼现象:把铜板做成的摆放到电磁铁的磁场中,当电磁铁未通电时,摆要往复多次,摆才能停止下来.如果电磁铁通电,磁场在摆动的铜板中产生涡流。

涡流受磁场作用力的方向与摆动方向相反,因而增大了摆的阻尼,摆很快就能停止下来。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案第一章:涡流1.1 教学目标了解涡流的定义及其产生的条件。

掌握涡流的计算方法和影响因素。

理解涡流的应用和实际意义。

1.2 教学内容涡流的定义:电流在导体中的闭合路径。

产生条件:变化的磁场与导体相互作用。

涡流的计算:欧姆定律和法拉第电磁感应定律的应用。

影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场变化速率。

涡流的应用:电炉、电感器和变压器等。

1.3 教学方法采用多媒体演示涡流的产生和计算过程。

引导学生通过实验观察涡流现象。

案例分析,让学生了解涡流在实际中的应用。

1.4 教学评估课堂提问,了解学生对涡流概念的理解。

练习题,巩固学生对涡流计算方法的掌握。

实验报告,评估学生对涡流现象的观察和分析能力。

第二章:电磁阻尼2.1 教学目标了解电磁阻尼的定义及其产生的原理。

掌握电磁阻尼的计算方法和影响因素。

理解电磁阻尼的应用和实际意义。

2.2 教学内容电磁阻尼的定义:导体在磁场中运动时产生的阻力。

产生原理:导体中的电流与磁场相互作用。

电磁阻尼的计算:洛伦兹力公式和欧姆定律的应用。

影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场强度。

电磁阻尼的应用:电机、发电机和硬盘驱动器等。

2.3 教学方法采用多媒体演示电磁阻尼的产生原理和计算过程。

引导学生通过实验观察电磁阻尼现象。

案例分析,让学生了解电磁阻尼在实际中的应用。

2.4 教学评估课堂提问,了解学生对电磁阻尼概念的理解。

练习题,巩固学生对电磁阻尼计算方法的掌握。

实验报告,评估学生对电磁阻尼现象的观察和分析能力。

第三章:电磁驱动3.1 教学目标了解电磁驱动的定义及其产生的原理。

掌握电磁驱动的计算方法和影响因素。

理解电磁驱动的应用和实际意义。

3.2 教学内容电磁驱动的定义:利用电磁力推动导体运动的现象。

产生原理:导体中的电流与磁场相互作用。

电磁驱动的计算:洛伦兹力公式和欧姆定律的应用。

影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场强度。

电磁驱动的应用:电动机、电磁起重机和电磁推进器等。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案一、教材分析本节课选取的内容为人教版选修3-2《电磁学》中的涡流、电磁阻尼和电磁驱动。

这部分内容是电磁学中的重要知识点,也是高考的热点。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动现象在生产、生活中应用广泛,通过学习这部分内容,可以提高学生的学习兴趣,培养学生的实践能力。

二、教学目标1. 让学生理解涡流的产生及其对电路的影响。

2. 让学生掌握电磁阻尼的原理及其在实际应用中的体现。

3. 让学生了解电磁驱动的原理及其在科技领域中的应用。

4. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学素养。

三、教学重难点1. 涡流的产生及其对电路的影响。

2. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的体现。

3. 电磁驱动的原理及其在科技领域中的应用。

四、教学方法采用问题驱动法、案例分析法、实验教学法等多种教学方法,引导学生主动探究,培养学生的实践能力。

五、教学过程1. 导入新课:通过展示涡流、电磁阻尼和电磁驱动在生产、生活中的应用实例,激发学生的学习兴趣,引出本节课的主题。

2. 涡流的产生及其对电路的影响:讲解涡流的产生原因,分析涡流对电路的影响,引导学生通过实验观察涡流现象。

3. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的体现:讲解电磁阻尼的原理,分析电磁阻尼在实际应用中的体现,如电动机、发电机等。

4. 电磁驱动的原理及其在科技领域中的应用:讲解电磁驱动的原理,分析电磁驱动在科技领域中的应用,如磁悬浮列车、电磁炮等。

6. 布置作业:设计有关涡流、电磁阻尼和电磁驱动的实践性作业,巩固所学知识。

六、教学评价本节课结束后,将采取多种方式对学生的学习情况进行评价,包括:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言、提问及合作交流情况,评价学生的主动学习意识。

2. 实验操作能力:通过学生实验操作的过程,评价学生的实验技能和动手能力。

3. 作业完成情况:评价学生作业的完成质量,巩固所学知识,提高学生的实践能力。

七、教学拓展1. 组织学生参观相关的科技展览,如磁悬浮列车、电磁炮等展品,增强学生的直观感受。

物理选择性必修第二册2.3(教案)涡流、电磁阻尼和电磁驱动

物理选择性必修第二册2.3(教案)涡流、电磁阻尼和电磁驱动【教学目标】1.了解涡流的产生过程。

2.了解涡流现象的利用和危害。

3.通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应用。

4.了解电磁阻尼、电磁驱动。

【教学重点】通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应用。

【教学难点】了解电磁阻尼、电磁驱动。

【教学过程】一、新课导入出示电动机、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?[演示1]用线圈给水加热,思考:为什么水会沸腾起来呢?二、新课教学(一)电磁感应现象中的感生电场结合之前的知识,讲解一下几个概念:1.感生电场:麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场。

这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的,我们把它叫作感生电场。

2.感应电动势:如果此刻空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动,产生感应电流,也就是说导体中产生了感应电动势。

3.感生电动势:如果感应电动势是由感生电场产生的,它也叫作感生电动势。

(二)涡流1.涡流:根据麦克斯韦电磁场理论,当磁场变化时,导体中的自由电子就会在感生电场的作用下定向移动从而产生感应电流,这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线,我们把它叫涡电流,简称涡流。

引导学生思考:(1)如果环不断增粗直到变成一圆盘,又会发生什么现象?(2)变成方盘呢?(3)如果导体用整块铁代替,电流变化时,铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状如何?总结:一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流。

涡流是在整块金属内产生的感应电流。

涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律。

现在知道水为什么会沸腾吗?金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量也很多。

2.涡流的应用:(1)涡流的热效应:①真空冶炼炉冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电,通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流,从而产生大量的热使金属熔化。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案第一章:涡流1.1 教学目标了解涡流的定义及其产生的条件。

掌握涡流的计算方法及其对电路的影响。

1.2 教学内容涡流的定义:涡流是指在导体中由于交变磁场的作用而产生的感应电流。

涡流的产生条件:交变磁场、导体、导体与磁场相对运动。

涡流的计算方法:根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,计算涡流的强度。

涡流对电路的影响:涡流会导致电路中的能量损耗,产生热效应。

1.3 教学活动引入涡流的概念,引导学生思考涡流的产生条件。

讲解涡流的计算方法,并通过实例进行演示。

分析涡流对电路的影响,引导学生思考实际应用中的问题。

第二章:电磁阻尼2.1 教学目标了解电磁阻尼的定义及其产生的原理。

掌握电磁阻尼的计算方法及其在实际应用中的作用。

2.2 教学内容电磁阻尼的定义:电磁阻尼是指在导体中由于磁场变化产生的感应电流对导体运动产生的阻力。

电磁阻尼的产生原理:磁场变化会在导体中产生感应电流,感应电流与磁场相互作用产生阻力。

电磁阻尼的计算方法:根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,计算电磁阻尼的大小。

电磁阻尼在实际应用中的作用:电磁阻尼可以用于减速、制动等领域。

2.3 教学活动引入电磁阻尼的概念,引导学生思考电磁阻尼的产生原理。

讲解电磁阻尼的计算方法,并通过实例进行演示。

分析电磁阻尼在实际应用中的作用,引导学生思考相关问题。

第三章:电磁驱动3.1 教学目标了解电磁驱动的定义及其原理。

掌握电磁驱动的计算方法及其在实际应用中的作用。

3.2 教学内容电磁驱动的定义:电磁驱动是指利用电磁力来驱动导体运动的现象。

电磁驱动的原理:导体在磁场中受到电磁力的作用,从而产生运动。

电磁驱动的计算方法:根据洛伦兹力定律,计算电磁力的大小。

电磁驱动在实际应用中的作用:电磁驱动可以用于电动机、发电机等领域。

3.3 教学活动引入电磁驱动的概念,引导学生思考电磁驱动的原理。

讲解电磁驱动的计算方法,并通过实例进行演示。

分析电磁驱动在实际应用中的作用,引导学生思考相关问题。

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中小学一对一课外辅导专家教师一对一个性化教案学生姓名年级科目日期时间段课时教学目标教学内容涡流电磁阻尼和电磁驱动个性化学习问题解决(一)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。

(二)过程与方法培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。

(三)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。

教学重点、难点及考点分析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教学过程1、涡流教师:[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2 mm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。

学生:铁板的温度比铁芯高。

教师: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?学生: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。

师生共同活动:分析涡流的产生过程。

分析:如图所示,线圈接入反复变化的电流,某段时间内,若电流变大,则其磁场变强,根据麦克斯韦理论,变化的磁场激发出感生电场。

导体可以看作是由许多闭合线圈组成的,在感生电场作用下,这些线圈中产生了感生电动势,从而产生涡旋状的感应电流。

由于导体存在电阻,当中小学一对一课外辅导专家教学过程电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流的热效应。

教师:课件演示,涡流的产生过程,增强学生的感性认识。

教师:为什么铁板的温度比铁芯高?学生: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。

教师:同学们明白了为什么铁芯用薄片叠合而成了吗? 学生:为了减少涡流损失的电能,同时也保护铁芯不被烧坏。

教师:下面大家阅读教材,了解一下涡流在生产、生活、科技等方面的应用。

2、电磁阻尼教师:下面我们看教材30页上的“思考与讨论”,分组讨论,然后发表自己的见解。

学生:阅读教材后,发表自己的看法。

师生共同活动,得出电磁阻尼的概念: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。

教师:[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。

学生观察现象并解释现象。

[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,磁铁会很快停下来。

上述现象说明了什么?学生:观察现象并作出分析。

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、电磁驱动教师:感应电流不仅会对导体产生阻尼作用,有时还会产生驱动作用。

[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。

师生共同活动,得出电磁驱动的概念:中小学一对一课外辅导专家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。

教师: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。

课后作业习题班主任审批签字教学主任审批签字自感和互感涡流和电磁阻尼电磁驱动1.下列关于自感现象的说法正确的是( )A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D.加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时的要大2.(2011年重庆高二检测)下面说法正确的是( )A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C.电路中的电流越大,自感电动势越大D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大3.如图所示,开关原来接通,当开关突然断开的瞬间,电阻R中( )A.仍有电流,方向由A→B B.立即没有电流C.仍有电流,方向由B→A D.无法确定4.如图4-6-14所示电路中,A、B是相同的两小灯泡。

L是一个带铁芯的线圈,电阻可不计,调节R,电路稳定时两灯泡都正常发光,则在开关合上和断开时中小学一对一课外辅导专家A .两灯同时点亮、同时熄灭B .合上S 时,B 比A 先到达正常发光状态C .断开S 时,A 、B 两灯都不会立即熄灭,通过A 、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同D .断开S 时,A 灯会突然闪亮一下后再熄灭4.如图16-5-8所示,L 为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开电键S 的瞬间会有( )A .灯A 立即熄灭B .灯A 慢慢熄灭C .灯A 突然闪亮一下再慢慢熄灭D .灯A 突然闪亮一下再突然熄灭 5.(2011·江门模拟)如图所示,电路中A 、B 是完全相同的灯泡,L 是一带铁芯的线圈.开关S 原来闭合,则开关S 断开的瞬间( )A .L 中的电流方向改变,灯泡B 立即熄灭 B .L 中的电流方向不变,灯泡B 要过一会儿才熄灭C .L 中的电流方向改变,灯泡A 比B 熄灭慢D .L 中的电流方向不变,灯泡A 比B 熄灭慢6.如图所示,A 、B 两灯和线圈的电阻均为R ,S 接通时,两灯正常发光,则在S 断开的瞬间( ) A .A 灯闪亮一下后熄灭B .B 灯立即熄灭C .有电流通过B 灯,方向与原电流方向相同D .有电流通过A 灯,方向与原电流方向相反 7.如图16-5-15所示电路中,S 闭合时流过线圈的电流是2 A ,通过灯泡的电流是1 A ,将S 突然断开,则S 断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I 随时间t 变化关系的是图16-5-16中的哪一个( )图16-5-168.(对应要点一)如图4-6-8所示的电路中,多匝螺线管的电阻和电池的内阻可以忽略,两个电阻的阻值都是R ,开关S 原来是断开的,电路中电流I 0=E2R 。

若合上开关,将一个电阻短路,于是电路中有自感电动势产生,此自感电动势( )A .有阻碍电流的作用,最后电流由I 0减小为零B .有阻碍电流的作用,最后电流小于I 0C .有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I 0不变D .有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I 0 9.(对应要点二)如图4-6-10所示,L 是电阻不计的自感线圈,C 是电容器,E 为电源,在开关S 闭合和断开时,关于电容器的带电情况,下列说法正确的是( ) A .S 闭合瞬间,A 板带正电,B 板带负电 B .S 保持闭合,A 板带正电,B 板带负电中小学一对一课外辅导专家C.S断开瞬间,A板带正电,B板带负电D.由于线圈L的电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下电容器均不带电10.某线圈通有如右图所示的电流,则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )A.第1 s末B.第2 s末C.第3 s末D.第4 s末11.如图4-6-12甲所示,AB两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流i A随时间t的变化规律如图4-6-12乙所示,下列说法中正确的是( ).A.t1时刻,两环作用力最大B.t2和t3时刻,两环相互吸引C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥D.t3和t4时刻,两环相互吸引12.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转,当给以相同的初始角速度开始转动后,由于阻力,经相同的时间后便停止;若将环置于磁感应强度为B且大小相同的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向平行,乙环的转轴与磁场方向垂直,如图所示,当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后,则下列判断正确的是( )A.甲环先停B.乙环先停C.两环同时停下D.无法判断两环停止的先后13.如图所示,条形磁铁从h高处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,开关S断开时,至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合时,至落地用时t2,落地时速度为v2,则它们的大小关系正确的是( )A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v214.如图4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。

当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右中小学一对一课外辅导专家R2=7.5Ω,L为自感系数15.如图所示的电路中,电流表的内阻不计,电阻R很大的线圈,线圈的直流电阻可以忽略.闭合开关S的瞬间,电流表读数I1=0.2A,当线圈中的电流稳定后,电流表的读数I2=0.4A.试求电池的电动势和内阻.16.水平面上两根足够长的金属导线平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属棒(如图4-5-28甲所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计,匀强磁场竖直向下,用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动的速度v也会变化,v与F的关系如图4-5-28乙所示.(取重力加速度g=10 m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?(2)若m=0.5 k g,L=0.5 m,R=0.5 Ω,磁感应强度B为多大?17.如图所示,质量为m=100 g的铝环用细线悬挂起来,环中央距地面高度h=0.8 m,有一质量为M=200 g的小磁铁(长度可忽略),以v0=10 m/s的水平速度射入并穿过铝环,落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m,则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动):(g=10 m/s2)(1)铝环向哪边偏斜?(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v′=2 m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?。

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