第四章第7節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、選修 3-2 第四章第7 節(jié)渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)一、教材分析本節(jié)是選學(xué)內(nèi)容， 它是又一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 在實(shí)際中有許多應(yīng)用。 可根據(jù)各校的實(shí)際情況或選講， 或指導(dǎo)學(xué)生閱讀。 渦流和自感現(xiàn)象以及許多現(xiàn)象一樣， 都有利弊兩個(gè)方面。教學(xué)中應(yīng)充分應(yīng)用這些實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。二、學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本常識(shí)以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律，學(xué)會(huì)判斷回路是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向， 而且還掌握了感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與什么因素有關(guān)。 即已經(jīng)學(xué)會(huì)對(duì)自感現(xiàn)象的分析， 但頭腦中沒有渦流這個(gè)概念而已， 也沒有意識(shí)到渦流現(xiàn)象， 線圈本身也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)中對(duì)渦流現(xiàn)象的解釋以

2、及分析是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道渦流是如何產(chǎn)生的。2知道渦流對(duì)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(qū)動(dòng)。（二）過程與方法培養(yǎng)學(xué)生客觀、全面地認(rèn)識(shí)事物的科學(xué)態(tài)度。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)問題。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1渦流的概念及其應(yīng)用。2電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。教學(xué)難點(diǎn)：電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。五、教學(xué)手段與策略通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)六、教學(xué)用具：電機(jī)、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（示教電流表、微安表、彈簧、條形磁鐵） ，電磁驅(qū)動(dòng)演示裝置（

3、 U 形磁鐵、能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框） 。七、課時(shí)安排： 1 課時(shí)八、教學(xué)過程（一）引入新課教師：出示電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察其鐵芯有什么特點(diǎn)？學(xué)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：為什么要這樣做呢？用一個(gè)整塊的金屬做鐵心不是更省事兒？學(xué)習(xí)了渦流的知識(shí)，同學(xué)們就會(huì)知道其中的奧秘。（二）進(jìn)行新課1、渦流教師：演示 1渦流生熱實(shí)驗(yàn)。在可拆變壓器的一字鐵下面加一塊厚約 2 mm 的鐵板，鐵板垂直于鐵芯里磁感線的方向。在原線圈接交流電。幾分鐘后，讓學(xué)生摸摸鐵芯和鐵板，比較它們的溫度，報(bào)告給全班同學(xué)。學(xué)生：鐵板的溫度比鐵芯高。教師：為什么鐵芯和鐵板會(huì)發(fā)熱呢？原來在鐵芯和鐵

4、板中有渦流產(chǎn)生。 安排學(xué)生閱讀教材，了解什么叫渦流？學(xué)生：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)， 這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 這種電流看起來很像水的旋渦， 所以叫做渦流 。師生共同活動(dòng)：分析渦流的產(chǎn)生過程。分析：如圖所示，線圈接入反復(fù)變化的電流， 某段時(shí)間內(nèi)，若電流變大， 則其磁場變強(qiáng)， 根據(jù)麥克斯韋理論， 變化的磁場激發(fā)出感生電場。 導(dǎo)體可以看作是由許多閉合線圈組成的，在感生電場作用下， 這些線圈中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢， 從而產(chǎn)生渦旋狀的感應(yīng)電流。 由于導(dǎo)體存在電阻，當(dāng)電流在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電熱，這就是渦流的熱效應(yīng)。教師：課件演示，渦流的產(chǎn)生過程，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。教師：為什么鐵板的溫度

5、比鐵芯高？學(xué)生：因?yàn)殍F板中的渦流很強(qiáng)， 會(huì)產(chǎn)生大量的熱。 而鐵芯中的渦流被限制在狹窄的薄片之內(nèi)，回路的電阻很大，渦流大為減弱，渦流產(chǎn)生的熱量也減少。教師：同學(xué)們明白了為什么鐵芯用薄片疊合而成了嗎？學(xué)生：為了減少渦流損失的電能，同時(shí)也保護(hù)鐵芯不被燒壞。教師：下面大家閱讀教材，了解一下渦流在生產(chǎn)、生活、科技等方面的應(yīng)用。2、電磁阻尼教師：下面我們看教材30 頁上的“思考與討論” ，分組討論，然后發(fā)表自己的見解。學(xué)生：閱讀教材后，發(fā)表自己的看法。師生共同活動(dòng)，得出電磁阻尼的概念：導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)， 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用， 安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為 電磁阻尼 。教師：演

6、示 2電磁阻尼。按照教材“做一做”中敘述的內(nèi)容，演示電表指針在偏轉(zhuǎn)過程中受到的電磁阻尼現(xiàn)象。學(xué)生觀察現(xiàn)象并解釋現(xiàn)象。演示 3如圖所示，彈簧下端懸掛一根磁鐵，將磁鐵托起到某高度后釋放，磁鐵能振動(dòng)較長時(shí)間才停下來。如果在磁鐵下端放一固定線圈，磁鐵會(huì)很快停下來。上述現(xiàn)象說明了什么？學(xué)生：觀察現(xiàn)象并作出分析。當(dāng)磁鐵穿過固定的閉合線圈時(shí)，在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開，也就是磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣阻力外，還有線圈的磁場力作為阻力，安培阻力較相對(duì)較大，因而磁鐵會(huì)很快停下來。3、電磁驅(qū)動(dòng)教師：感應(yīng)電流不僅會(huì)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生阻尼作用，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用。演示 4電磁驅(qū)動(dòng)。演示教材

7、 31 頁的演示實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。師生共同活動(dòng)，得出電磁驅(qū)動(dòng)的概念：磁場相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種現(xiàn)象稱為 電磁驅(qū)動(dòng) 。教師：交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。 簡要介紹交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作過程。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)教師活動(dòng)： 讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。 請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)， 其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)： 認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容， 并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、 比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評(píng) ：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開， 讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容， 允許內(nèi)容的順序不同， 從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。（四）作業(yè)1、認(rèn)真閱讀教材。2、思考并完成“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。3、收集“渦流的利用和防止”方面的資料，在課下交流。（五）教學(xué)反思思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。 學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。九、板書設(shè)計(jì)一、渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)， 這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 這種電流看起來很像水的旋渦，所以叫做 渦流。應(yīng)用：真空冶煉爐、探雷器、