1、1人教版选修 3-2 第四章电磁感应第 7 节 涡流 电磁阻尼和电磁驱动 一、教材分析：1.教材的地位和作用 本节课是这一章的最后一节，学生已经学习掌握了感应电流、楞次定律、法拉第电磁感应定律的知识，通过对涡流、电磁阻尼和电磁驱动的学习，进一步加深对前面知识的理解。2.重点、难点 .涡流的概念及其应用。.电磁阻尼和电磁驱动的实例分析3.学习目标 （1）物理观念 知道涡流是如何产生的。 了解涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。 知道电磁阻尼和电磁驱动，能分析实例。 （2）科学思维、科学探究 用小实验引入新课，激发学生的求知欲。 通过教师演示“电磁炉烧水实验” 、 “用磁铁和铝制锅
2、盖演示电磁阻尼和电磁驱动实验”等 ，让学生体会物理学常用的方法和思想：对比法、控制变量法及对称思想。 通过“小车穿过铝框制动实验 ” ，进一步让学生体会科学探究的步骤和方法。 （3）科学态度与责任 通过演示实验和对实验的分析，培养学生的观察和推理能力。 通过举例说明涡流的利用和防止，电磁阻尼和电磁驱动是安培力的两个方面，从而引导学生辩证看待问题 学生在体验探究实验的过程中，感悟科学思想，培养科学精神，增强科学责任感2二、学情分析：1.授课对象：高中二年级学生2.知识层面：学生已经完整学习了电磁感应知识，对于涡流、电磁阻尼、电磁驱动的理论分析有能力完成3能力层面：具备了通过协作完成简单实验及独立
3、思考能力三、教学过程：为了突破重点难点，完成教学目标，我把教学环节设计成四部分（一） 、导入新课1、展示准备的材料 ：一个铝环和一个磁铁。然后播放导入视频：铝环的直径大于磁铁，把铝环放在磁铁正上方，让它从静止下落，结果没有套上磁铁 。学生也觉得好奇，上前来试一试。2、从这个小游戏当中，即激发了学生的学习兴趣，引起了学生的注意力和好奇心，同时也引入了涡流的概念。（二）涡流涡流的产生及热效应实验首先给学生展示出电磁炉的内部结构，主要由一组铜线圈组成，如果给线圈中通入交流电时，它附近的导体中就会产生涡流。其次准备一个塑料碗里面到入一些水，电磁炉接通电源，碗里的水没有任何变化，然后将一块铁片放入碗中，
4、几秒钟的时间水就被烧开了。通过这个实验，学生可以很好的理解涡流的概念和热效应这个特性。进而让学生猜想使用电磁炉的锅都是铁制或不锈钢的，不能用塑料和陶瓷的。 涡流的利用教师进行总结，提出：那么涡流在生产生活中有哪些应用呢?其实非常广泛，引导学生列举出几个例子：真空冶炼炉、电磁炉这两个是涡流的热效应的体现；探雷器、金属探测器、安检门是涡流磁效应的体现。同时展示金属探测器用法。涡流的防止 展示变压器的结构，内部铁芯由硅钢片组成，可以有效的防止涡流。设计理念 ：利用生活中常见的物品-电磁炉，让“看不见、摸不着” 的涡电流3“清晰可见” ，现象“明显“，充分体现涡流热效应特性，也能证明涡流的存在。即有利
5、用，有时又需要防止，引导学习辩证的认识涡流。 （三）电磁阻尼观察现象 、初步感受展示准备的材料：一块磁铁和一个铜环。然后播放俯视角度录好的视频，同时将磁铁放入铜环。学生可以看到磁铁在铜环中缓慢下落。这样学生可以从两个不同的角度观察感受电磁阻尼现象。自主探究 、合作学习 学生分组探究时讨论这三个问题1.观察到了什么现象？ 2.为什么磁铁下滑比铁块慢？ 3.铝板中涡流如何起到了什么效果？ 开拓创新、技术应用 展示实验器材：一个铝制的轨道， （轨道下端是闭合的铝框 ，为了方便观察，铝框上打了一些间距相等的孔）一个玩具小车、质量相等的铁块和磁铁各一个、LED 灯一个 第一次让小车载有铁块下滑，可以看到
6、小车是加速下滑的，第二次让小车载磁铁下滑，可以看到小车经过铝框区域时，非常明显的出现了减速现象。而且铝框中产生的涡流也可以再次利用，在这之后就可以很顺利的进入到分析磁电式电流表的环节。设计理念：符合现在国际上最流行的 STEM（科学 Science，技术 Technology，工程 Engineering，数学 Mathematics）教育理念。将电磁阻尼的原理应用到技术中，并建立了模型，特别是铝框中产生的涡流还可以再利用，符合节约型社会的要求。（四） 、电磁驱动展示实验器材：一个铝制的锅盖、一块磁铁、一块铁块 电磁驱动的演示：一手拿锅盖的把手，另一只手拿铁块靠近锅盖并匀速转动，可以看到锅盖没
7、有任何反应。随后再拿磁铁靠近锅盖并匀速转动，可以看到4锅盖跟随磁铁转动，反向转动时，锅盖又再次跟随。电磁阻尼的演示：一手拿锅盖的把手，另一只手轻轻拨动锅盖，它能长时间的绕轴自由转动。如果在转动时把磁铁放在锅盖边缘，但不接触，锅盖就能在较短的时间内静止。设计理念：根据对称思想，把电磁驱动的实验反过来，安培力能驱动锅盖转动，也可以阻碍锅盖的转动。使学生掌握电磁驱动的概念水到渠成。并且这个装置十分简单，操作方便，现象直观明显，使复杂的问题变得简洁明了，从而起到了“事半功倍”的效果。（五） 、板书设计：（六） 、作业设计：（任选一项完成） 1.查阅电磁感应现象在生产生活中的应用，整理相关资料，写一篇小论文。 2.根据本章所学内容，尝试自己动手制作一个小制作。 四、课后反思：1.本节课的实验设计理念是“让生活走向物理、从物理走向生活” ，利用生活中常见的一些物品来设计开发适合学生认知水平的物理小实验，尽可能让学生多动手完成实验，亲历探究的过程，学习科学的探究方法，从而提升学生物理学科的核心素养。 2.实验中的不足之处：金属探测器的内部结构较复杂，学生不可能短时间就了解其原理，如果能设计一个简单的体现磁效应的实验就好了。电磁制动的这个模型中，小车下滑时轮子不好控制，如果能设计成轨道小车，效果会更好。
