2024-2025版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動教案 新人教版選修3-2

2024-2025版高中物理第四章電磁感應(yīng)7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動教案新人教版選修3-2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動。這部分內(nèi)容主要涉及到電磁感應(yīng)的應(yīng)用，是學(xué)生在已有電磁知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行的拓展學(xué)習(xí)。具體內(nèi)容如下：

1.渦流：指導(dǎo)學(xué)生理解渦流的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及其應(yīng)用，如電爐、真空冶煉爐等。

2.電磁阻尼：讓學(xué)生掌握電磁阻尼的原理，并能夠分析實(shí)際應(yīng)用場景，如電磁阻尼器在電機(jī)和發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。

3.電磁驅(qū)動：引導(dǎo)學(xué)生了解電磁驅(qū)動的原理，掌握其工作特點(diǎn)，并能夠分析其在實(shí)際設(shè)備中的應(yīng)用，如電磁驅(qū)動器在運(yùn)輸帶、電動車等方面的應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了電磁感應(yīng)的基本原理和法拉第電磁感應(yīng)定律，對電磁現(xiàn)象有一定的認(rèn)識。本節(jié)課的內(nèi)容是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的拓展，讓學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度四個方面。

1.物理觀念：通過學(xué)習(xí)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動，使學(xué)生能夠建立正確的物理觀念，理解電磁現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法分析和解決物理問題的能力，如運(yùn)用比較、歸納、演繹等方法分析電磁現(xiàn)象。

3.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力，如通過實(shí)驗(yàn)觀察渦流的產(chǎn)生和電磁阻尼的現(xiàn)象。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生能夠積極、主動、客觀地對待科學(xué)問題，如對待電磁現(xiàn)象的探究保持好奇心、勇于質(zhì)疑和堅持真理。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）渦流的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及其應(yīng)用：渦流是由變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，這種電流在導(dǎo)體中形成閉合的環(huán)流，稱為渦流。渦流具有熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和阻尼效應(yīng)，廣泛應(yīng)用于電爐、真空冶煉爐等領(lǐng)域。

（2）電磁阻尼的原理及應(yīng)用：電磁阻尼是指在電磁場作用下，導(dǎo)體運(yùn)動時受到的阻力。當(dāng)導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動時，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生阻力，從而實(shí)現(xiàn)電磁阻尼。電磁阻尼廣泛應(yīng)用于電機(jī)、發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域。

（3）電磁驅(qū)動的原理及應(yīng)用：電磁驅(qū)動是利用電磁場產(chǎn)生的力來實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動的一種方式。當(dāng)通電導(dǎo)體置于磁場中時，導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，電流與磁場相互作用產(chǎn)生力，從而實(shí)現(xiàn)電磁驅(qū)動。電磁驅(qū)動廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸帶、電動車等領(lǐng)域。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）渦流的產(chǎn)生原因及特點(diǎn)：學(xué)生難以理解渦流的產(chǎn)生是由變化磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，以及渦流的閉合環(huán)流形式和熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、阻尼效應(yīng)等特點(diǎn)。

（2）電磁阻尼的原理及應(yīng)用：學(xué)生難以理解電磁阻尼是由于導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生的阻力，以及電磁阻尼在電機(jī)、發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（3）電磁驅(qū)動的原理及應(yīng)用：學(xué)生難以理解電磁驅(qū)動是利用通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流與磁場相互作用產(chǎn)生的力來實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動，以及電磁驅(qū)動在運(yùn)輸帶、電動車等領(lǐng)域的應(yīng)用。

為突破上述難點(diǎn)，教師可以采取以下教學(xué)方法：

（1）運(yùn)用多媒體動畫演示渦流的產(chǎn)生過程，生動形象地展示渦流的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及應(yīng)用，幫助學(xué)生直觀地理解渦流。

（2）通過實(shí)驗(yàn)演示電磁阻尼的現(xiàn)象，讓學(xué)生親身體驗(yàn)電磁阻尼的作用，并結(jié)合理論知識分析電磁阻尼的原理及應(yīng)用。

（3）設(shè)計電磁驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生親自動手操作，觀察電磁驅(qū)動的現(xiàn)象，并結(jié)合理論知識分析電磁驅(qū)動的原理及應(yīng)用。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025版高中物理第四章電磁感應(yīng)7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動》的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如渦流產(chǎn)生的示意圖、電磁阻尼的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象視頻、電磁驅(qū)動的應(yīng)用場景圖片等，以豐富教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度。

3.實(shí)驗(yàn)器材：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)備所需的實(shí)驗(yàn)器材，如導(dǎo)體、磁場發(fā)生器、電流表、電壓表等，并確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。同時，安排實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)操作臺，以便學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如設(shè)置分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺等，以便學(xué)生能夠進(jìn)行分組討論和實(shí)驗(yàn)操作。同時，確保教室內(nèi)的設(shè)備和設(shè)施完好，如多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材等，以保證教學(xué)的順利進(jìn)行。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備教學(xué)所需的教具，如黑板、粉筆、多媒體播放設(shè)備等，以便教師能夠進(jìn)行板書和多媒體演示。

6.學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料，如學(xué)習(xí)指南、練習(xí)題等，以便學(xué)生能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和鞏固所學(xué)知識。

7.網(wǎng)絡(luò)資源：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如在線教程、學(xué)術(shù)文章、視頻講座等，以便學(xué)生能夠進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)和深入研究。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道電磁感應(yīng)是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受其魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹電磁感應(yīng)現(xiàn)象的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的電磁感應(yīng)現(xiàn)象案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識掌握：學(xué)生能夠理解并掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本概念、組成部分和原理，包括渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動的相關(guān)知識。

2.能力提升：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題，如渦流的產(chǎn)生和應(yīng)用、電磁阻尼的原理和應(yīng)用、電磁驅(qū)動的原理和應(yīng)用等。

3.思維發(fā)展：學(xué)生能夠培養(yǎng)科學(xué)思維，運(yùn)用比較、歸納、演繹等方法分析電磁現(xiàn)象，并能夠提出合理的假設(shè)和結(jié)論。

4.實(shí)驗(yàn)技能：學(xué)生能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察并分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提高實(shí)驗(yàn)技能和觀察能力。

5.合作能力：學(xué)生在小組討論中能夠與他人合作，共同分析問題和解決問題，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

6.創(chuàng)新能力：學(xué)生能夠提出創(chuàng)新性的想法和解決方案，如在電磁驅(qū)動的應(yīng)用中提出新的設(shè)計方案或改進(jìn)措施。

7.科學(xué)態(tài)度：學(xué)生能夠保持對科學(xué)的好奇心和求知欲，對待科學(xué)問題客觀、積極、勇于質(zhì)疑，并能夠堅持真理。重點(diǎn)題型整理1.題型一：渦流的產(chǎn)生原因和特點(diǎn)

題目：請解釋渦流的產(chǎn)生原因及其特點(diǎn)。

答案：渦流的產(chǎn)生原因是變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。渦流的特點(diǎn)包括熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和阻尼效應(yīng)。熱效應(yīng)指的是渦流產(chǎn)生的熱量，可以用于加熱金屬等物體；磁效應(yīng)指的是渦流產(chǎn)生的磁場，可以用于制造磁鐵等；阻尼效應(yīng)指的是渦流對導(dǎo)體運(yùn)動的阻礙作用，可以用于減緩導(dǎo)體的運(yùn)動。

2.題型二：電磁阻尼的原理和應(yīng)用

題目：請闡述電磁阻尼的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

答案：電磁阻尼是指當(dāng)導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動時，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生的阻力。電磁阻尼的原理是通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與外部磁場相互作用，產(chǎn)生阻礙導(dǎo)體運(yùn)動的力量。電磁阻尼在實(shí)際中的應(yīng)用包括電機(jī)、發(fā)電機(jī)等，它可以用來控制電流的大小和方向，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動和發(fā)電機(jī)的發(fā)電。

3.題型三：電磁驅(qū)動的原理和應(yīng)用

題目：請詳細(xì)解釋電磁驅(qū)動的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

答案：電磁驅(qū)動是利用通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流與磁場相互作用產(chǎn)生的力來實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動的一種方式。電磁驅(qū)動的原理是通過通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生的電流與磁場相互作用，產(chǎn)生推動導(dǎo)體運(yùn)動的力。電磁驅(qū)動在實(shí)際中的應(yīng)用包括運(yùn)輸帶、電動車等，它可以用來驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動、控制車輛的速度和方向等。

4.題型四：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)觀察

題目：請描述如何進(jìn)行電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)觀察。

答案：進(jìn)行電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)觀察可以采取以下步驟：

（1）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：導(dǎo)體、磁場發(fā)生器、電流表、電壓表等。

（2）將導(dǎo)體放置在磁場中，導(dǎo)體與磁場垂直。

（3）通過改變磁場的強(qiáng)度或?qū)w的位置，觀察導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向。

（4）使用電流表和電壓表測量感應(yīng)電流的大小和電壓的變化。

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和原因。

5.題型五：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例分析

題目：請分析一個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例，并解釋其工作原理。

答案：以電動車為例，電動車?yán)秒姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。工作原理如下：

（1）當(dāng)電動車加速時，電動機(jī)中的線圈通電，產(chǎn)生磁場。

（2）電動車中的永磁體與電動機(jī)中的磁場相互作用，產(chǎn)生力。

（3）永磁體受到的力推動電動機(jī)轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動電動車前進(jìn)。

（4）電動車減速或停止時，電動機(jī)中的線圈斷電，磁場消失，永磁體與磁場相互作用減小，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，電動車停止前進(jìn)。板書設(shè)計板書設(shè)計：

①渦流的產(chǎn)生原因：變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流

②渦流的特點(diǎn)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、阻尼效應(yīng)

③渦流的實(shí)際應(yīng)用：電爐、真空冶煉爐等

2.電磁阻尼的原理和應(yīng)用

板書設(shè)計：

①電磁阻尼的原理：導(dǎo)體中感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生阻力

②電磁阻尼的應(yīng)用：電機(jī)、發(fā)電機(jī)等

③電磁阻尼的作用：控制電流大小和方向，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動和發(fā)電機(jī)的發(fā)電

3.電磁驅(qū)動的原理和應(yīng)用

板書設(shè)計：

①電磁驅(qū)動的原理：通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流與磁場相互作用產(chǎn)生力

②電磁驅(qū)動的應(yīng)