2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动（教学设计）-高中物理人教版（2019）选择性必修第二册.docxVIP

第二章电磁感应

第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动

教材分析

1.课程标准的要求

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》

选择性必修2“电磁感应及其应用”主题下的内容。课程标准要求为：通过实验，了解涡流

现象。能举例说明涡流现象在生产生活中的应用。了解电磁炉的结构和原理。

2.本节内容在物理知识体系中的地位

本节课是本章知识的应用，与学生的生活联系十分密切。学生前面已经学习掌握感应电流、楞次定律、法拉第电磁感应定律等内容，具备基本的实验操作能力和探究能力，为本节的学习打下良好的基础。通过本节课，也能加深对前面知识的理解。

3.教材内容与体系安排

教材内容遵循“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。教材的编写思路是：观察现象，认识原理，实际应用。教材内容包括两部分：涡流和涡流的应用。涡流的应用包括三个部分：涡流的热效应、电磁阻尼和电磁驱动。首先介绍了涡流产生的原理、涡流的热效应，它的利用和防止。其次，分析电表线圈骨架的作用，介绍电磁阻尼的原理，利用原理分析为什么运输微安表时应该用导线把两个接线柱连在一起。最后，演示铝框在磁铁扰动下的运动，介绍电磁驱动的原理，分析交流感应电动机的工作原理。

教学目标与核心素养

1.物理观念

(1)知道什么是涡流，了解涡流的产生原理，知道涡流的特性是热效应。

(2)了解电磁阻尼和电磁驱动的工作原理

2.科学思维

(1)通过学习涡流在日常生产生活中的应用，如何利用与防止这些应用，帮助学生学会

辩证地认识问题。

(2)培养学生的开拓创新精神，鼓励学生开动脑筋，将涡流的原理应用到实际生活中来。(3)养成善于分析和比较的思维习惯，培养学生从生活中观察科学、主动探索的精神。

3.科学探究

(1)通过实验培养学生的动手操作能力以及科学探究能力。

(2)通过分析相关装置与器材的工作原理，培养学生的分析表述能力，提高理论与实际

相结合的意识.

(3)培养学生开拓创新的能力

4.科学态度与责任

(1)通过对涡流现象的研究，培养学生善于动手动脑，敢于猜想，喜欢探究的学习习惯.

(2)通过学习涡流在生产生活中的应用，培养学生运用科学知识服务社会的意识。

教学重难点

教学重点：涡流的特性、利用以及防止。

教学难点：电磁阻尼、电磁驱动的原理。

课前准备

教学用具

涡流热效应演示仪、铜管、小磁球、小铁球、铝制品瓶盖、钕铁硼磁铁、灵敏电流表、导线、线圈、条形磁铁、可拆的变压器铁芯。

数学过程

教学流程图

2

教学环节与教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

情景引入：三个小实验

隔空熔铁

时空隧道

实验一：通过线圈对螺丝刀进行加热实验二：磁性球比铁球通过铜管的时间更长

仔细观察实验现象，思考现象背后的

激发学生的学习兴趣，培养学生的好奇心。

。

念力移物

实验三：磁铁让水面上的铝片旋转起来

原因。

好奇并

思考

〔英〕麦克斯韦认为：

磁场变化时会在周围空间激发一种电场——感生电场。

闭合导体中的自由电荷在这种电场中做定向运动，产生感应电流（感生电动势）。

向学生介绍麦克斯韦对变化磁场在空间产生感生电场，在闭合导体中产生感应电流的电磁场理论，总结感生电场的特

点。

静电场与感生电场进行对比加深对感生电场的理解。

讨论感

应电流

形成的

原因

用电磁

场理论

分析电

子感应

加速器

的工作

原理。

学习麦克斯韦的电磁场理论知识

应用实例---电子感应加速器

电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。它的基本原理如图示，上下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一

致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？

感生电场的特点：

(1)感生电场的电场线是闭合的

(2)感生电场位于与