高中物理选修3-2第四章第7节《涡流电磁阻尼和电磁驱动》教学设计

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高中物理第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学案新人教选修3-2

高中物理第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学案新人教选修3-2

第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.线圈中的电流变化时,线圈附近的导体中会产生涡流,涡流会产生热量,因此在日常生活中,既要防止有害涡流,又要利用有益涡流。

2.导体在磁场中运动,感应电流会使导体受到安培力阻碍其运动,即为电磁阻尼。

3.磁场运动时,在磁场中的导体内会产生感应电流,使导体受到安培力的作用而运动起来,即为电磁驱动。

一、涡流1.定义由于电磁感应,在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。

2.特点若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。

3.应用(1)涡流热效应:如真空冶炼炉、电磁炉(图4­7­1)。

图4­7­1(2)涡流磁效应:如探雷器、安检门。

4.防止电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。

(1)途径一:增大铁芯材料的电阻率。

(2)途径二:用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。

二、电磁阻尼和电磁驱动1.电磁阻尼(1)概念: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运动的现象。

(2)应用:磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置,便于读数。

2.电磁驱动(1)概念:磁场相对导体转动时,导体中产生感应电流,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的现象。

(2)应用:交流感应电动机。

1.自主思考——判一判(1)涡流也是一种感应电流。

(√)(2)导体中有涡流时,导体本身会产热。

(√)(3)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。

(×)(4)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律。

(√)(5)电磁阻尼发生的过程中,存在机械能向内能的转化。

(√)(6)电磁驱动时,被驱动的导体中有感应电流。

(√)2.合作探究——议一议(1)块状金属在匀强磁场中运动时,能否产生涡流?提示:不能。

块状金属在匀强磁场中运动时,穿过金属块的磁通量不变,所以金属块中不产生涡流。

(2)利用涡流加热时,为什么使用高频交流电源?提示:涡流就是感应电流,使用高频交流电源,能产生高频变化的磁场,磁场中导体内的磁通量的变化更迅速,产生的感应电流更大,加热效果更好。

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动(2)教案新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动(2)教案新人教版选修3-2
3.重点难点解析:在讲授过程中,我会特别强调电磁感应的原理和计算方法这两个重点。对于难点部分,我会通过举例和比较来帮助大家理解。
三、实践活动(用时10分钟)
1.分组讨论:学生们将分成若干小组,每组讨论一个与电磁感应相关的实际问题。
2.实验操作:为了加深理解,我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示电磁感应的基本原理。
例题4:
一个正方形线圈,边长为a,通入电流I,求线圈中心处的磁场强度。
解答:
根据安培环路定律,线圈中心处的磁场强度可以通过计算线圈的电流密度来求得。电流密度J等于电流I除以线圈的面积A,即J = I/A。线圈的面积A等于a^2。因此,电流密度J = I/(a^2)。根据毕奥-萨伐尔定律,磁场强度B等于电流密度J乘以2π,即B = J*2π = I/(a^2)*2π = 2I/a^2。
3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
五、总结回顾(用时5分钟)
今天的学习,我们了解了电磁感应的基本概念、重要性和应用。同时,我们也通过实践活动和小组讨论加深了对电磁感应的理解。我希望大家能够掌握这些知识点,并在日常生活中灵活运用。最后,如果有任何疑问或不明白的地方,请随时向我提问。
八、教学反思与改进
今天的课堂,我教授了电磁感应的内容。课后,我设计了反思活动,以便评估教学效果并识别需要改进的地方。
首先,我注意到学生在理解电磁感应的原理时存在一定的困难。在未来的教学中,我计划使用更多的实例和实际应用来帮助学生理解电磁感应的概念。例如,通过分析发电机和电动机的工作原理,使学生能够更直观地理解电磁感应的应用。
最后,我认为课堂上的时间分配需要进行调整。在未来的教学中,我会更加注重时间的管理,确保每个环节都有足够的时间进行深入学习和讨论。

《涡流电磁阻尼和电磁驱动》教学设计

《涡流电磁阻尼和电磁驱动》教学设计

《涡流电磁阻尼和电磁驱动》教学设计宁波市镇海中学应俊【教学目标】1、知识与技能(1)知道涡流是如何产生的。

(2)知道涡流的利与弊,以及如何利用和防止涡流现象。

(3)知道电磁阻尼和电磁驱动及其应用。

2、过程与方法(1)通过对电磁炉加热原理的分析,让学生体会探究物理现象的一般程序和方法。

(2)通过对涡流现象在实际生活中应用的探究,培养学生观察、分析、归纳、总结的能力。

3、情感态度与价值观(1)通过对涡流现象在实际生活中应用的学习,培养学生对科学的好奇心和求知欲。

(2)通过学习实际中涡流现象利用的例子,培养学生树立物理来源于生活应用于生活的意识,认识物理学对经济、社会发展的推动作用。

(3)通过对涡流现象利弊的认识,培养学生用辩证唯物主义观点认识事物的两面性。

【教学重点】涡流的产生和涡流现象的利用及防止【教学难点】涡流现象的存在和实例分析【教学过程】一、创设情境,引入课题——引出涡流现象引入新课:在前面我们已经学习了电磁感应的有关知识,在这一节课中我们将这些知识应用于实践生活中去,并希望在这个过程中能够找到分析物理现象的一般思路和方法。

先从观察物理现象入手。

教师引导:同学们见过用铁锅烧热水,但你们见过用玻璃器皿直接在电磁炉上烧开水吗?(学生一脸疑惑)现在我先给大家表演一个魔术,我只要在一个玻璃器皿中加入一块神秘物质就可以实现它。

大家一起来见证这个奇迹的时刻。

[实验1]:电磁炉上放有两个玻璃器皿,在玻璃器皿里面放有少量水,在其中一个玻璃器皿加入一块铁片,打开电磁炉开关。

观察现象:加入铁片的玻璃器皿的水烧开了,没有加入铁片的玻璃器皿的水没有烧开。

二、理论分析,实验验证——探究涡流现象的存在提出问题:是什么原因使得水烧开呢?我们一起来看看这个神秘的物质。

学生观察:在玻璃器皿中放了一块小铁片。

提出问题:小铁片为什么能使得玻璃水烧开呢?小铁片是通过发热使得水烧开吗?猜想与假设:应该是小铁片里面产生电流,通过电流发热产生的。

人教版高中物理教案-涡流电磁阻尼和电磁驱动

人教版高中物理教案-涡流电磁阻尼和电磁驱动

選修3-2第四章第7節渦流電磁阻尼和電磁驅動一、教材分析本節是選學內容,它是又一種特殊的電磁感應現象,在實際中有許多應用。

可根據各校的實際情況或選講,或指導學生閱讀。

渦流和自感現象以及許多現象一樣,都有利弊兩個方面。

教學中應充分應用這些實例,培養學生全面認識和對待事物的科學態度。

二、學情分析學生已經學習了電路的基本常識以及電磁感應的相關規律,學會判斷回路是否會產生感應電流以及感應電流的方向,而且還掌握了感應電動勢的大小與什麼因素有關。

即已經學會對自感現象的分析,但頭腦中沒有渦流這個概念而已,也沒有意識到渦流現象,線圈本身也會產生電磁感應現象。

學習中對渦流現象的解釋以及分析是學生遇到的最大挑戰。

三、教學目標(一)知識與技能1.知道渦流是如何產生的。

2.知道渦流對我們有不利和有利的兩方面,以及如何利用和防止。

3.知道電磁阻尼和電磁驅動。

(二)過程與方法培養學生客觀、全面地認識事物的科學態度。

(三)情感、態度與價值觀培養學生用辯證唯物主義的觀點認識問題。

四、重點、難點教學重點:1.渦流的概念及其應用。

2.電磁阻尼和電磁驅動的實例分析。

教學難點:電磁阻尼和電磁驅動的實例分析。

五、教學手段與策略通過演示實驗,引導學生觀察現象、分析實驗六、教學用具:電機、變壓器鐵芯、演示渦流生熱裝置(可拆變壓器)、電磁阻尼演示裝置(示教電流錶、微安表、彈簧、條形磁鐵),電磁驅動演示裝置(U形磁鐵、能繞軸轉動的鋁框)。

七、課時安排:1課時八、教學過程(一)引入新課教師:出示電動機、變壓器鐵芯,引導學生仔細觀察其鐵芯有什麼特點?學生:它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多薄片疊合而成的。

教師:為什麼要這樣做呢?用一個整塊的金屬做鐵心不是更省事兒?學習了渦流的知識,同學們就會知道其中的奧秘。

(二)進行新課1、渦流教師:[演示1]渦流生熱實驗。

在可拆變壓器的一字鐵下面加一塊厚約2 mm的鐵板,鐵板垂直於鐵芯裡磁感線的方向。

在原線圈接交流電。

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动(1)教案新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动(1)教案新人教版选修3-2
2. 课程平台:学校教学管理系统、物理教学资源库。
3. 信息化资源:电子教材、教学视频、动画模拟、在线习题库。
4. 教学手段:讲授法、实验法、讨论法、案例分析法、作业巩固法。
教学流程
(一)课前准备(预计用时:5分钟)
学生预习:
发放预习材料,引导学生提前了解涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动的学习内容,标记出有疑问或不懂的地方。
难点:
1. 涡轮流的产生机制及其与电磁感应的关联;
2. 电磁阻尼的数学表达式及其计算方法;
3. 电磁驱动在不同领域的具体应用及其原理。
解决办法:
1. 对于涡轮流的产生及其与电磁感应的关系,可以通过实验演示和动画模拟的方式,让学生直观地理解其产生机制,并通过实际案例分析加深学生对二者关系的理解。
2. 对于电磁阻尼的数学表达式及其计算方法,可以通过公式推导和例题讲解,让学生掌握其计算方法,并通过课后练习加以巩固。
情感升华:
结合涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动内容,引导学生思考学科与生活的联系,培养学生的社会责任感。
鼓励学生分享学习涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动的心得和体会,增进师生之间的情感交流。
(六)课堂小结(预计用时:2分钟)
简要回顾本节课学习的涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动内容,强调重点和难点。
肯定学生的表现,鼓励他们继续努力。
4. 科学交流:在本节课的教学过程中,鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的科学交流能力。例如,在讲解电磁阻尼的应用时,组织学生进行小组讨论,让学生分享自己的观点和心得。
重点难点及解决办法
重点:
1. 涡轮流的产生及其与电磁感应的关系;
2. 电磁阻尼的概念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。

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 教学设计

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 教学设计

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解涡流的概念,知道涡流的产生条件和特点。

(2)学生能够理解电磁阻尼和电磁驱动的概念,了解它们在生活和生产中的应用。

(3)学生能够通过实验观察和分析,解释涡流、电磁阻尼和电磁驱动现象。

2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和分析问题的能力。

(2)通过对涡流、电磁阻尼和电磁驱动现象的理论分析,培养学生的逻辑思维能力和科学推理能力。

3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养学生探索科学的精神。

(2)让学生了解物理知识在生活和生产中的广泛应用,培养学生将物理知识应用于实际的意识。

二、教学重难点1、教学重点(1)涡流的产生条件和特点。

(2)电磁阻尼和电磁驱动的概念及应用。

2、教学难点(1)对涡流现象的微观解释。

(2)区分电磁阻尼和电磁驱动现象。

三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程1、导入新课通过展示电磁炉、变压器等生活中常见的电器设备,引导学生思考这些设备工作的原理,从而引出涡流、电磁阻尼和电磁驱动的相关知识。

2、新课讲授(1)涡流①展示一个金属块放在变化的磁场中的实验装置,接通电源,让学生观察金属块的发热现象。

②讲解涡流的概念:当线圈中的电流发生变化时,在附近的导体中就会产生感应电流,这种电流在导体中自成闭合回路,很像水的漩涡,所以把它叫做涡流。

③分析涡流产生的条件:导体处在变化的磁场中,或者导体在磁场中运动。

④介绍涡流的特点:涡流是一种特殊的电磁感应现象,涡流具有热效应、磁效应和机械效应。

(2)电磁阻尼①展示一个闭合金属圆环在磁场中摆动的实验,让学生观察圆环摆动的情况。

②讲解电磁阻尼的概念:当导体在磁场中运动时,感应电流会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,这种现象叫做电磁阻尼。

③举例说明电磁阻尼在生活中的应用,如磁电式仪表中的指针能够迅速停下来就是利用了电磁阻尼。

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。

高中物理选修3-2 第四章4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学设计

高中物理选修3-2 第四章4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学设计

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》—教学设计●教材分析本节选自人教版高中物理选修3-2第四章第七节。

(1)教材特点:本节课的内容是前面所学楞次定律和法拉第电磁感应定律等知识的延生,和前面所学的内容构成完整的电磁感应知识体系。

物理新课标要求教学中通过实验,让学生掌握涡流的概念,了解其在生产生活中的运用。

(2)教材处理:教材中没有推导过程,而是直接给出了涡流的定义,但是学生对于涡流概念的理解是很抽象的,所以通过简化模型法将涡流概念的引入具体化、直观化,从而帮助学生更好的理解涡流的概念,进而学习涡流在生产、生活和科技方面的应用。

●学情分析优势:已经学习了楞次定律和法拉第电磁感应定律等基本知识;具有强烈的好奇心、求知欲;具备一定的理论分析能力。

劣势:感性思维强于理性思维,能感受到涡流引起的各种现象,但是却难以想到现象背后隐藏的物理原理;往往只注意到表面现象,而欠缺解决问题的能力。

●重难点分析重点:涡流的概念及其运用。

难点:电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。

●教学目标1、知识与技能a、知道涡流是如何产生的b、知道涡流的利与弊,以及如何利用和防止涡流C、知道电磁阻尼和电磁驱动。

2、过程与方法a、让学生经历知识被发现的过程,培养学生观察·比较·分析·归纳等科学探究方法。

3、情感、态度与价值观a、增强物理学习的兴趣。

b、学会辩证的看待事物,利用其有利的的一面来为人类服务。

●教学理念教师在教学中起主导作用,是学生学习实践活动的组织者、引导者和合作者。

学生是学习的主体,是学习的主动参与者和知识的构建者。

教师引导学生经历观察、猜想、分析归纳等活动,培养学生尊重科学、尊重事实、严谨细致的科学态度,发展学生的动手操作、自主探究、合作交流和分析归纳的能力。

同时运用现代化的教学手段,创建更为丰富深动的情景,激发学生的求知欲和探索新知识的热情。

●教学方法1、提问法:通过提问引导同学们思考,让同学们在思考中学习知识,并且提高其分析问题的能力。

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选修3-2第四章第7节涡流电磁阻尼和电磁驱动一、教材分析本节是选学内容,它是又一种特殊的电磁感应现象,在实际中有许多应用。

可根据各校的实际情况或选讲,或指导学生阅读。

涡流和自感现象以及许多现象一样,都有利弊两个方面。

教学中应充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

二、学情分析学生已经学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律,学会判断回路是否会产生感应电流以及感应电流的方向,而且还掌握了感应电动势的大小与什么因素有关。

即已经学会对自感现象的分析,但头脑中没有涡流这个概念而已,也没有意识到涡流现象,线圈本身也会产生电磁感应现象。

学习中对涡流现象的解释以及分析是学生遇到的最大挑战。

三、教学目标(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。

四、重点、难点教学重点: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。

五、教学手段与策略通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验六、教学用具: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)。

七、课时安排:1课时八、教学过程(一)引入新课教师: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?学生:它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的。

教师: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。

(二)进行新课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: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。

(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。

请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。

教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。

(四)实例探究涡流的应用【例1】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解析: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,感应电流的大小与感应电动势有关,电流变化的频率越高,电流变化的越快,感应电动势就越大。

A 选项正确。

工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多,D选项也正确。

答案:AD【例2】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。

金属环的摆动会很快停下来。

试解释这一现象。

若整个空间都有向外的匀强磁场,会有这种现象吗?分析:只有左边有匀强磁场,金属环在穿越磁场边界时,由于磁通量发生变化,有感应电流产生,于是阻碍相对运动,摆动很快停下来,这就是电磁阻尼现象;空间都有匀强磁场,穿过金属环的磁通量反而不变化了,因此不产生感应电流,不会阻碍相对运动。

(五)巩固练习1.如图所示,一块长方形光滑铝板水平放在桌面上,铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁,一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动,则()A.铝环的滚动速度将越来越小B.铝环将保持匀速滚动C.铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D.铝环的运动速率会改变,但运动方向将不会发生改变答案:B2.如图所示,闭合金属环从曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则()A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h答案:BD3.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是()A.铁B.木C.铜D.铝答案:CD4.如图所示,圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上,条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动,其轴线在圆环圆心,与环面垂直,则磁铁在穿过环过程中,做______运动.(选填“加速”、“匀速”或“减速”)答案:减速(六)作业1、认真阅读教材。

2、思考并完成“问题与练习”中的习题。

3、收集“涡流的利用和防止”方面的资料,在课下交流。

(七)教学反思思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。

学生素质的培养就成了镜中花,水中月。

九、板书设计一、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。

应用:真空冶炼炉、探雷器、安检门。

二、电磁阻尼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。

三、电磁驱动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。

十、资料袋1.利用涡流加热和熔炼金属交变电流的磁场在金属内感应的涡流能产生热效应。

这种加热方法与用燃料加热相比有很多优点,除课本所述外还有:加热效率高,达到50%~90%;加热速度快;用不同频率的交变电流可得到不同的加热深度,这是因为涡流在金属内不是均匀分布的,越靠近金属表面层电流越强,频率越高这种现象越显著,称为“趋肤效应”。

工业上把感应加热依频率分为四种:工频(50 Hz);中频(0.5~8 kHz);超音频(20~60 Hz);高频(60~600 kHz)。

工频交变电流直接由配电变压器提供;中频交变电流由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产生;超音频和高频交变电流由大功率电子管振荡器产生。

课本图16—41画的是无心式感应熔炉,用途是熔炼铸铁、钢、合金钢和铜、铝等有色金属.所用交变电流的频率要随坩锅能容纳的金属质量多少来选择,以取得最好的效果。

例如: 5 kg的用20 kHz,100 kg的用2.5 kHz,5 t的用1 kHz乃至50 kHz.感应加热法也广泛用于钢件的热处理,如淬火、回火、表面渗碳等.例如齿轮、轴等只需要将表面淬火提高硬度、增加耐磨性,可以把它放入通有高频交流的空心线圈中,表面层在几秒钟内就可上升到淬火需要的高温,颜色通红,而其内部温度升高很少。

然后用水或其他淬火剂迅速冷却就可以了.其他的热处理工艺可根据需要的加热深度选用中频或工频等。

2.涡流与节能炊具电磁灶我们知道,把块状的金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,块状金属内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很像水的旋涡,叫涡电流,简称涡流.由于金属电阻小,所以涡流很强,(如图1所示)当交流电通过导线时,铁芯中就产生很强的涡流,这种强电流使铁芯发热,浪费电能.为了减少损失,电机、变压器等通常用具有绝缘层的薄硅钢片叠压制成铁芯,使回路电阻增大,减少涡流。

在各种电机、变压器中,涡流是有害的,我们要采取各种办法来减弱它,其实涡流也是可以利用的,工业上的高频感应炉就是利用涡流来熔化、冶炼金属的.这种冶炼方法速度快,温度容易控制,而且污染少,适应冶炼特种合金和特种钢。

涡流也可以应用于生活.本文将要介绍的电磁灶就是涡流在生活中的应用。

电磁灶首先把50 Hz的交流电通过桥式整流装置改换成直流电,然后通过逆变器,转换成15 kHz ~50 kHz的高频电流,此高频电流通过扁平螺旋形加热线圈(螺旋中心有圆环形磁芯)产生高频交变磁场,这个磁场的磁感线穿过非金属灶台面板进入烹饪铁锅底内,由于电磁感应产生电场,形成强大的涡流电流,发出大量的焦耳热,达到对食物加热的目的。

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