2022年-年高中物理《涡流现象及其应用》教案沪科版选修3-2

1、2021-2021 年高中物理涡流现象及其应用教案沪科版选修 3-2一，教材分析教材先从同学身边熟识的电磁灶入手,一开头就能引起同学的爱好,然后描述涡流产生的缘由及其物理本质, 再引导同学观看家用电磁灶,分析电磁灶的工作原理及优点,同时对感应加热作了开放, 描述了感应加热的其它应用及优点.然后描述了涡流制动及涡流探测,最终指出,涡流有利有弊,要防止涡流的危害.二，教学目标：（一）学问与技能1. 知道涡流是如何产生的.2. 知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止.3. 知道电磁阻尼和电磁驱动.（二）过程与方法培养同学客观，全面地熟识事物的科学态度.（三）情感，态度与价值观培养同学

2、用辩证唯物主义的观点熟识问题.三，教学重点1. 涡流的概念及其应用.2. 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析.四，教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析.五，教学方法通过演示试验,引导同学观看现象，分析试验六，教学用具：电机，变压器铁芯，演示涡流生热装置（可拆变压器），电磁阻尼演示装置（示教电流表，微安表，弹簧，条形磁铁） ,电磁驱动演示装置（U 形磁铁，能绕轴转动的铝框） .七，教学过程（一）引入新课老师：出示电动机，变压器铁芯,引导同学仔细观看其铁芯有什么特点？ 同学：它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的.老师：为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的学问,

3、 同学们就会知道其中的隐秘.（二）进行新课1. 涡流老师：演示涡流生热试验.在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm的铁板,铁板垂直于铁芯里磁感线的方向.在原线圈接沟通电.几分钟后,让同学摸摸铁芯和铁板,比较它们的温度,报告给全班同学.同学：铁板的温度比铁芯高.老师：为什么铁芯和铁板会发热呢？原先在铁芯和铁板中有涡流产生.支配同学阅读教材, 明白什么叫涡流？同学： 当线圈中的电流发生变化时,这个线圈邻近的导体中就会产生感应电流.这种电流看起来很像水的旋涡,所以叫做涡流.师生共同活动：分析涡流的产生过程.可编辑资料 - - - 欢迎下载依据麦克斯韦理论,变化的磁场激发出感生电场.导体可以看作是

4、由许多闭合线圈组成的,在感生电场作用下,这些线圈中产生了感生电动势,从而产生涡旋状的感应电流.由于导体存在电阻,当电流在导体中流淌时,就会产生电热,这就是涡流的热效应.老师：课件演示,涡流的产生过程,增强同学的感性熟识.老师：为什么铁板的温度比铁芯高？同学：由于铁板中的涡流很强,会产生大量的热.而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的电阻很大,涡流大为减弱,涡流产生的热量也削减.老师：同学们明白了为什么铁芯用薄片叠合而成了吗？同学：为了削减涡流缺失的电能,同时也爱惜铁芯不被烧坏.老师：下面大家阅读教材,明白一下涡流在生产，生活，科技等方面的应用.2. 涡流的作用成效：（1）应用热效应：电磁

5、炉（炉盘下的线圈中通入沟通电,使炉盘上 的金属中产生涡流,从而生热. ）感应加热：高频感应炉机械效应涡流制动： 导体在磁场中运动时, 感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象.应用：磁电式外表，电气机车的电磁制动，阻尼摆等电磁驱动： 当磁场相对于导体转动时,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象.应用：感应电动机，电能表，汽车上用的电磁式速度表等. 线圈转动与磁铁同向,但转速小于磁铁,即同向异步.电磁阻尼是导体相对于磁场运动,而电磁驱动是磁场相对于导体运动.安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动.涡流探测：金属探测器（探雷器，机场安检门等）.3.

6、危害：发热铺张能量.变压器，电机的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的,以削减涡流和电能的损耗,同时防止破坏绝缘层.削减涡流的方法：增大回路的电阻.涡流与前面讲过的在线形闭合电路中的感应电流不同,它是在整块金属内产生的感应电流.用硅钢片做变压器的铁芯（三）课堂总结，点评老师活动： 让同学概括总结本节的内容.请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评判黑板上的小结内容.同学活动： 仔细总结概括本节内容, 并把自己这节课的体会写下来，比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方.可编辑资料 - - - 欢迎下载老师要放开, 让同学自己总

7、结所学内容,答应内容的次序不同, 从而构建他们自己的学问框架.（四）实例探究涡流的应用【例 1】如以下图是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量热量,将金属融解,把工件焊接在一起, 而工件其他部分发热很少,以下说法正确选项（）A电流变化的频率越高,焊缝处的温度上升的越快B电流变化的频率越低,焊缝处的温度上升的越快C工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻大解析： 线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流, 感应电流的大小与感应电动势有关, 电流变化的频率

8、越高, 电流变化的越快,感应电动势就越大. A 选项正确.工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多, D 选项也正确.答案： AD【例 2】如以下图, 用一小块磁铁卡在旋转的铝盘上,构成了电能表中磁阻尼装置,试分析它的原理？解析： 铝盘中产生涡流,如图,涡流在磁场中受一与转动方向相反的安培力,对铝盘产生电磁阻尼作用.限时训练：1. 如以下图,一块长方形光滑铝板水平放在桌面上,铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁,一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v 从板的左端沿中线向右端滚动,就（）A. 铝环的滚动速度将越来越小 B铝环将保持匀速滚动 C铝环的运动将逐步偏向条形磁铁的N极或 S 极D铝环的运动速

9、率会转变,但运动方向将不会发生转变答案： B2. 如以下图,闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,就（）A. 如是匀强磁场,环滚上的高度小于hB. 如是匀强磁场,环滚上的高度等于h C如是非匀强磁场,环滚上的高度等于h D如是非匀强磁场,环滚上的高度小于h 答案： BD可编辑资料 - - - 欢迎下载动,假如发觉小球做减速运动,就小球的材料可能是（）A铁B木C铜答案： CDD铝A点由静止释放向右摆4. 如以下图,圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上, 条形磁铁沿导轨以初速度v0 向圆环运动,其轴线在圆环圆心,与环面垂直, 就磁铁在穿过环过程中, 做 运动（选填“加速”， “匀速”或“减速” ）答案：减速5. 如以下图,在 O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在至最高点 B不考虑空气阻力,就以下说法正确选项（）AA，B 两点在同一水平线BA 点高于 B 点CA 点低于 B 点D铜环将做等幅摇摆答案： B教学反思：这节课在高考的考纲中属于识记内容,重点明白涡流的产生， 利用和防止, 知道电磁阻尼和电磁驱动.在本节课中使用了诸多教学用具,有电机，变