选修3

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?一、教学目标

1.知识与技能目标

-理解涡流的概念，知道涡流产生的原因和条件。

-了解涡流的利用和危害，能举例说明涡流在生产、生活中的应用。

-理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，能解释相关的物理现象。

2.过程与方法目标

-通过实验探究，培养学生观察、分析和归纳总结的能力。

-经历从生活现象中抽象出物理模型的过程，提高学生的科学思维能力。

3.情感态度与价值观目标

-体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。

-培养学生的科学态度和创新精神，增强学生对科学技术的关注和责任感。

二、教学重难点

1.教学重点

-涡流的产生原理和特点。

-电磁阻尼和电磁驱动的原理。

2.教学难点

-对涡流现象的理解以及如何引导学生从实际问题中抽象出物理模型。

-运用电磁阻尼和电磁驱动的原理分析和解决实际问题。

三、教学方法

讲授法、实验法、讨论法、探究法相结合

四、教学过程

（一）新课导入

1.展示生活中的一些现象

-播放一段电磁炉加热食物的视频，引导学生观察电磁炉工作时锅具发热的现象。

-展示电表的指针在摆动过程中很快停下来的情景。

-介绍磁悬浮列车在运行过程中利用电磁力驱动的原理。

2.提出问题

-电磁炉为什么能让锅具发热？电表指针为什么会很快停下来？磁悬浮列车是如何实现电磁驱动的？

-这些现象都与电磁学知识有关，今天我们就来学习第四章第7节《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》，一起揭开这些现象背后的物理原理。

（二）新课教学

1.涡流

-实验演示

-准备一个蹄形磁铁、一个铝质圆环和一个灵敏电流计。将铝质圆环套在蹄形磁铁的两极之间，快速上下移动圆环，观察灵敏电流计指针的摆动情况。

-提问学生：观察到了什么现象？电流计指针为什么会摆动？

-引导分析

-当铝质圆环在磁场中上下移动时，穿过圆环的磁通量发生了变化。根据电磁感应定律，闭合回路中磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。

-由于铝质圆环本身是一个导体，电阻很小，所以在环内会形成很强的感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此叫做涡流。

-涡流产生的条件

-强调涡流产生的两个必要条件：一是存在变化的磁场，二是导体处于该变化磁场中。

-举例说明：变压器的铁芯为什么不用整块金属，而是用许多相互绝缘的硅钢片叠合而成？引导学生分析如果用整块金属做铁芯，会产生什么后果（产生较大的涡流，使铁芯发热，浪费电能）。

-涡流的特点

-总结涡流的特点：由于导体电阻很小，所以涡流往往很强，会产生较大的热量。

-让学生思考：生活中还有哪些地方利用了涡流产生的热量？（如高频感应炉用于冶炼金属，真空冶炼炉利用涡流使金属熔化）

-涡流的危害

-展示一些因涡流产生危害的图片或视频，如电机、变压器铁芯发热导致能量损耗、绝缘材料老化等。

-分析涡流危害的原因：涡流在导体中产生热量，不仅浪费了电能，还可能损坏电器设备。

-提问学生：如何减少涡流带来的危害？（可以采用电阻率较大的材料，如硅钢片，并且将导体做成薄片或细丝状，增大电阻，从而减小涡流）

2.电磁阻尼

-实验演示

-演示电磁阻尼现象：将一个铝框悬挂在电磁铁的两极之间，给电磁铁通电，观察铝框摆动的情况；然后改变铝框的形状，将其改成不闭合的铝条，再次给电磁铁通电，观察铝条摆动的情况。

-引导学生对比两次实验现象，思考为什么铝框摆动时会很快停下来，而铝条摆动时却不会有明显的阻碍作用。

-原理分析

-当铝框在磁场中摆动时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生涡流。根据楞次定律，涡流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，从而对铝框的摆动产生阻碍作用，使铝框很快停下来。这种现象叫做电磁阻尼。

-用右手定则和楞次定律详细分析电磁阻尼的过程：当铝框向右摆动时，铝框的右边切割磁感线，根据右手定则，感应电流方向为逆时针方向；再根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，对铝框的运动产生阻碍作用，使铝

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