涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 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 教学设计
(2)电磁阻尼和电磁驱动中安培力的效果有何不同？
(3)电磁阻尼和电磁驱动中能量转化情况有何不同？
微课
口头表述
第三层级
基本检测
根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况.
全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
研读教材
指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。
通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标
完成学案
巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流
指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。
(1)阅读教材，回答下列问题．
①一个单匝线圈下落进入磁场，感应电流的方向和所受安培力方向如何？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做骨架，把线圈绕在铝框上．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，安培力沿什么方向？
涡流的概念与应用及电磁阻尼、电磁驱动实例分析。
教学建议
本节内容需安排1个课时教学。通过具体实例引入涡流现象，使学生们认识到涡流现象广泛地存在于我们的周围，认识到涡流的本质也是电磁感应现象。在此基础上介绍电磁阻尼与电磁驱动，并从电磁感应、安培力角度对这些现象做出解释。
课前
准备
硅钢片叠制的铁芯、金属探测器、演示用电流表等
(2)阅读教材中“演示”的相关内容，回答下面问题．
一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当转动蹄形磁铁时，观察线圈的运动．怎样解释线圈的运动？
《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）理解涡流的概念，知道涡流的产生条件和特点。
（2）了解电磁阻尼和电磁驱动的现象，理解其原理。
（3）能够运用涡流、电磁阻尼和电磁驱动的知识解释相关的实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力、分析能力和归纳总结能力。
（2）通过理论推导和实际应用的结合，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的探索精神和创新意识。
（2）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，增强学生学以致用的意识。
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原理。
2、教学难点（1）对涡流现象的理解和分析。
（2）电磁阻尼和电磁驱动在实际问题中的应用。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示一些生活中与涡流、电磁阻尼和电磁驱动相关的现象，如电磁炉、磁悬浮列车等，引起学生的兴趣，从而导入新课。
2、新课讲授（1）涡流①概念：当线圈中的电流发生变化时，在附近的导体中产生感应电流，这种电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，所以把它叫做涡流。
②产生条件：导体处在变化的磁场中，或者导体在磁场中运动。
③特点：涡流具有热效应、磁效应和机械效应。
④应用：高频感应炉、真空冶炼炉、电磁炉等。
（2）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的运动，这种现象称为电磁阻尼。
②实验演示：通过演示单摆在线圈中摆动时受到的阻力，让学生观察电磁阻尼现象。
③应用：磁电式仪表、电气机车的电磁制动等。
（3）电磁驱动①概念：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，这种作用称为电磁驱动。
②实验演示：通过演示电动机模型，让学生观察电磁驱动现象。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 教案 高中物理新人教版选择性必修第二册(2022年)
2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动感生电动势和前面的动生电动势相对应。
涡流是一种特殊的电磁感应现象, 在生产、生活记实验教学等方面有许多应用。
教学内容主要学习涡流及其成因, 涡流的热效应、磁效应等。
电磁阻尼和电磁驱动通过演示实验进行实例分析后得出概念即可。
物理观念∶通过感生电场及感生电动势的提出, 体会物理概念的产生过程。
科学思维∶通过涡流的实例分析, 体会物理模型在探索自然规律中的作用。
科学探究：通过演示实验探究, 知道什么是电磁阻尼和电磁驱动现象, 并能分析二者的不同点和相同点, 以及实质。
科学态度与责任∶通过涡流、电磁阻尼和电磁驱动在生产、生活中的应用, 体会科学对社会发展的推动作用。
教学重点: 1.涡流的概念及其应和实例分析。
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。
多媒体课件、电磁驱动演示仪、示教电表、示教电动机等。
一、新课引入（展示动态图片: 半边铁锅煮蛋）在电磁炉的炉盘下有一个线圈。
电磁炉工作时, 它的盘面并不发热, 在炉盘上面放置铁锅, 铁锅会发热。
你知道这是为什么吗？二、新课教学（一）电磁感应现象中的感生电场1.感生电动势英国物理学家麦克斯韦经过研究后提出:变化的磁场能够在它的周围产生一种电场线是闭合曲线的电场。
叫作感生电场。
这种电场与静电场不同, 它不是由电荷产生的。
将闭合导体放入变化的磁场中后, 变化的磁场会产生感生电场, 导体中的自由电荷受到感生电场的作用力发生定向移动, 从而形成感应电流和感应电动势, 称为感生电动势。
感生电动势的成因: 感生电场的电场力对电荷做功。
在上图中产生的感生生场就会使这个电子加速, 刚才说的这个装置, 就叫做电子感应加速器。
（动图展示：电子感应加速器。
）2.电子感应加速器①电子感应加速器的结构如图所示, 上、下为电磁体的两个磁极, 磁极之间有一个环形真空室, 电子在真空室中做圆周运动。
电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化, 产生的感生电场使电子加速,最终获得很大的速度和能量。
涡流电磁阻尼和电磁驱动教案
涡流电磁阻尼和电磁驱动教案教案标题：涡流电磁阻尼和电磁驱动教学目标：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应用领域和实际应用。
3. 能够设计和构建简单的涡流电磁阻尼和电磁驱动实验模型。
4. 培养学生的实验设计和问题解决能力。
教学内容：1. 涡流电磁阻尼a. 涡流电磁阻尼的定义和原理。
b. 涡流电磁阻尼的应用领域，如列车制动系统、振动控制等。
c. 涡流电磁阻尼实验演示及模型制作。
2. 电磁驱动a. 电磁驱动的定义和原理。
b. 电磁驱动的应用领域，如电磁发动机、电磁阀门等。
c. 电磁驱动实验演示及模型制作。
教学步骤：1. 导入：通过实际例子引入涡流电磁阻尼和电磁驱动的概念，激发学生的兴趣。
2. 知识讲解：简要介绍涡流电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理，重点突出其应用领域。
3. 实验演示：展示涡流电磁阻尼和电磁驱动的实验演示，让学生直观感受其效果。
4. 模型制作：分组让学生设计和构建简单的涡流电磁阻尼和电磁驱动实验模型，并进行实际操作。
5. 实验结果分析：学生根据实验结果，分析涡流电磁阻尼和电磁驱动的特点和优势。
6. 讨论与总结：引导学生进行讨论，总结涡流电磁阻尼和电磁驱动的应用和未来发展方向。
7. 拓展活动：鼓励学生进一步深入研究涡流电磁阻尼和电磁驱动在其他领域的应用，并展示他们的研究成果。
评估方式：1. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、结果分析和总结等内容。
2. 小组讨论：评估学生在讨论环节中的积极参与和思维深度。
3. 模型展示：评估学生制作的涡流电磁阻尼和电磁驱动实验模型的质量和创意。
教学资源：1. 实验设备：涡流电磁阻尼实验装置、电磁驱动实验装置等。
2. 参考资料：相关教材、学术论文和网络资源。
教学延伸：1. 鼓励学生进行更复杂的涡流电磁阻尼和电磁驱动实验研究，提高其实验设计和问题解决能力。
2. 引导学生了解涡流电磁阻尼和电磁驱动在工程和科学领域的最新应用和研究进展。
《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（全国实验说课大赛获奖案例）
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》说课稿（全国实验说课大赛获奖案例）《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》说课稿一、使用教材人教版高中二年级《物理选修3-2》第四章第7节。
二、实验器材两台电磁炉、铝板、火柴、锡箔纸、滴管；金属探测仪、可拆变压器铁芯；磁铁、铁块、铜管；小车、倾斜轨道；自制带轴易拉罐。
三、实验创新要点/改进要点1、火柴自燃实验：传统教学中，直接给出涡流的概念，非常抽象。
我的设计思想是“化抽象为具体”。
根据涡流的特征是热效应强，通过金属板中涡流生热使火柴点燃的过程体现涡流的存在及特征。
有学生提出：“电磁炉能否直接把火柴点燃呢？”为此，我设计了对比实验的方式。
把火柴直接放在电磁炉上做对比，火柴未被点燃，由此排除电磁炉点燃火柴的可能性。
2、电磁阻尼实验：实验设计分成四步走：观察、感受、分析和创新设计。
观察现象。
磁铁在铜管中下落，了解电磁阻尼。
分组实验。
研究磁铁与铁块在铝制轨道下滑过程中的电磁阻尼现象。
理论分析。
分析线框穿过有界磁场区域受力情况，让学生从本质上认识电磁阻尼就是安培力阻碍导体运动的效果。
引导学生开拓创新，设计了电磁制动的模型。
两个相同小车在相同铝制轨道下滑，一个小车带着磁铁。
不带磁铁的小车下滑快一点，带磁铁小车在铝制轨道下滑有明显的减速过程。
将所学知识应用于实际生活中，可利用该现象制作电磁制动，铝制轨道中涡流的电能也可以收集起来再利用。
3、电磁驱动实验：仍然采用对比法，让学生感受安培力的驱动效果可以使易拉罐转起来。
创新设计：根据电磁驱动原理，可以制作速度计。
四、实验原理/实验设计思路1、处在变化的磁场中的金属中会产生涡流，但是直接观察比较困难，所以我设计了“火柴自燃实验”，既体现了涡流的存在，也验证了热效应强的特征。
2、磁铁与铜管出现相对运动时，铜管中产生涡流，阻碍磁铁的相对运动。
所以，设计了让磁铁在铜管中下落实验。
在这这个过程中磁铁与铜管间有安培力的作用，阻碍相对运动，即电磁阻尼。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课 PPT
电磁驱动
定义：磁场相对导体 转动，在导体中产生 感应电流，感应电流 受到安培力，安培力 使导体跟着转动，这 种现象称为电磁驱动。
应用：交流感应电动 机
五、板书设计：
4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
• 1涡流定义：
• 2涡流的利用和防止
（1）涡流的利用
a、电磁炉 门
b、真空冶炼炉 c、探雷器和安检
（2）涡流的防止
• 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。
c、为祖国的繁荣昌盛而努 力学好科学技术，在不久的 将来为祖国Leabharlann 献自己的力量。二、重点难点
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
说课程序
一 、
说教材
二、 三、 四、 五、 六、
说教法 说学法 说过程 说板书 说反思
教材分 教学策 学情分 教学过 板书设 教学反
析
略
析
程计
思
一、教材分析（说教材）
• （1）教材特点：
• （2）教材处理：
• 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。
• 重点：
• 难点：
涡流的概念及其运用。 电磁阻尼和电磁驱动的 实例分析。
三、学生学情
• 本节课的内容是前面所学 • 劣势：
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。
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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。
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。
问题：为什么铁板的温度比铁芯高？
(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。
)
问题：为什么铁芯用薄片叠合而成？
(为了减少涡流损失的电能，同时也保护铁芯不被烧坏。
)
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
学生看书：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。
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。
［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
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。
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。
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）实例探究
1、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（AD ）
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。