涡流的教案

涡流的教案

作为一名无私奉献的老师，通常会被要求编写教案，借助教案可以恰当地选择和运用教学方法，调动学生学习的积极性。我们应该怎么写教案呢？下面是小编收集整理的涡流的教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

一、教材分析

本节是选学内容，它是又一种特殊的电磁感应现象，在实际中有许多应用。可根据各校的实际情况或选讲，或指导学生阅读。涡流和自感现象以及许多现象一样，都有利弊两个方面。教学中应充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

二、学情分析

学生已经学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律，学会判断回路是否会产生感应电流以及感应电流的方向，而且还掌握了感应电动势的大小与什么因素有关。即已经学会对自感现象的分析，但头脑中没有涡流这个概念而已，也没有意识到涡流现象，线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对涡流现象的解释以及分析是学生遇到的最大挑战。

三、教学目标

（一）知识与技能

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

培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。

（三）情感、态度与价值观

培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。

四、重点、难点

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。

教学难点：

电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。

五、教学手段与策略

通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验

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、课时安排 ： 1课时

八、教学过程

（一）引入新课

教师：出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？

学生：它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。

教师：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？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。

（二）进行新课

1、涡流

教师：［演示1］涡流生热实验。

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。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，给全班同学。

学生：铁板的温度比铁芯高。

教师：为什么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？

学生：当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附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。

分析：如图所示，线圈接入反复变化的电流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，根据麦克斯韦理论，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，当电流在导体中流动时，就会产生电热，这就是涡流的热效应。

教师：课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。

教师：为什么铁板的温度比铁芯高？

学生：因为铁板中的涡流很强，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，涡流产生的热量也减少。

教师：同学们明白了为什么铁芯用薄片叠合而成了吗？

学生：为了减少涡流损失的电能，同时也保护铁芯不被烧坏。

教师：下面大家阅读教材，了解一下涡流在生产、生活、科技等方面的应用。

2、电磁阻尼

教师：下面我们看教材30页上的“思考与讨论”，分组讨论，然后发表自己的见解。

学生：阅读教材后，发表自己的看法。

师生共同活动，得出电磁阻尼的概念：

导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。

教师：［演示2］电磁阻尼。

按照教材“做一做”中叙述的内容，演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。

学生观察现象并解释现象。

［演示3］如图所示，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来。上述现象说明了什么？

学生：观察现象并作出分析。

当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因而磁铁会很快停下来。

3、电磁驱动

教师：感应电流不仅会对导体产生阻尼作用，有时还会产生驱动作用。

［演示4］电磁驱动。

演示教材31页的`演示实验。引导学生观察并解释实验现象。

师生共同活动，得出电磁驱动的概念：

磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种现象称为电磁驱动。

教师：交流感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。

（三）课堂、点评

教师活动：让学生概括本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的写下来、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。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究

涡流的应用

【例1】如图所示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，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（ ）

A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快

B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快

C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小

D．工件上只 ……此处隐藏1177个字……（图36-2）-自感电动势阻碍电流的增加。

演示2（图36-3）-自感电动势阻碍电流的减小。

自感作用：电路中的自感作用是阻碍电流变化。

3、电感器 线圈 演示讲解

自感（系数）：匝数越多，自感系数越大；加如铁芯，自感系数增大。

作用：有阻碍交流的作用

实例：变压器（即互感器）、日光灯电子镇流器 个例分析

危害：城市无轨电车弓型拾电器电弧火花-烧蚀开关、危及行人。

4、涡流及其应用

现象： 阻尼摆演示-设问-探究-释疑

概念及成因：空间磁通量变化，空间中的导体就会感应出电流，即涡流。

应用：

变压器硅钢片 设计原理： --- 解释：为什么变压器要有冷却装置？

电磁炉发热原理：

金属探测器：

危害：使得变压器及电机铁芯内感应涡流，发热，影响绝缘性能乃至导致火灾事故。

防止办法：铁芯分片组叠，并彼此绝缘。

二、 巩固新知识

1、小结：自感-涡流-现象-规律-应用

2、阅课文：P78-81

3、练习：（课本）P81—1、2（讲）、3（提示：自感系数因素）、4（启发分析）、5（启发讲述）

4、作业：

后记：

1、电磁炉原理：

电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。

电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。

其工作过程如下：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源。

概述

电磁灶是应用电磁感应原理进行加热工作的，是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具。它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作。特点：效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生，烹饪时加热均匀、能较好地保持食物的色、香、味和营养素，是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具。电磁灶的功率一般在700--1800W左右。

电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类，相比较高频电磁灶受热效率高，比较省电。

按样式分类，可以分以下三种。

台式电磁炉：分为单头和双头两种，具有摆放方便、可移动性强等优点。因为价格低较受欢迎。

埋入式电磁炉：是将整个电磁炉放入橱柜面内，然后在台面上挖个洞，使灶面与橱柜台面成一个平面。业内专家认为这种安装方法只求美观，但不科学，很大一部分消费群体把电磁炉当做火锅，埋入式炒菜并不方便。

嵌入式电磁炉：可适应不同锅具的需要，不再对锅具有特殊要求。

2、涡流现象离学生生活很近，要不失时机的利用本节课的教学让他们有所了解。比如，他们用来给手机充电的充电器，在电源插孔出插的时间长了，要发热，就有涡流起的作用。

3、涡流，涡流，就是旋涡一样的电流。

教学目标：1、知道涡流是如何产生的； 2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面，以及如何防止和利用；

知识目标：通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．

重点内容：本节是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等．所以可以根据实际情况选讲，或者知道学生阅读．什么是涡流是本节课的重点内容.

教学建议： 涡流和自感一样，也有利和弊两个方面．教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．

教学设计方案：

一、引入：引导学生观察发电机、电动机和变压器（可用事物或图片）提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？ 引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流？ 把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流．整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大． （使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律．）

二、涡流在实际中的意义是什么？ ⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失？ ⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点？ 电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察？ 提出上述问题后，让学生看书、讨论回答

三、作业：让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流，写出小文章进行阐述．

教学目标

知识目标

1、知道涡流是如何产生的；

2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面，以及如何防止和利用；

情感目标

通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

教学建议

本节是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等。所以可以根据实际情况选讲，或者知道学生阅读。什么是涡流是本节课的重点内容。

涡流和自感一样，也有利和弊两个方面。教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

教学设计方案

一、引入：引导学生观察发电机、电动机和变压器（可用事物或图片）

提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？

引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流？

把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流。

整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大。

（使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。）

二、涡流在实际中的意义是什么？

⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失？

⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点？

电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察？

提出上述问题后，让学生看书、讨论回答

三、作业：让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流，写出小文章进行阐述。