1 第七节《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》学案
【学习目标】
1、知道涡流是如何产生的
2、知道涡流的利与弊，以及如何利用或减小涡流
3、学会分析电磁阻尼和电磁驱动实例
【学习重点】
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。
【学习难点】
电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
【知能填空】
1．涡流概念:
2．涡流产生原因:
3．涡流的利用与控制
(1)利用——
(2)控制——
4．电磁阻尼原理:
5.电磁驱动原理：
【基础达标】
1．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻
璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后， 一个容器中水温升高，则通入的
电流与水温升高的是( )
A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯
C．变化的电流、小铁锅 D.变化的电流、玻璃杯 2 2．变压器的铁芯是利用彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（ ）
A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率
涡流
【教学目标】
1、知识与技能
（1）、知道涡流是如何产生的
（2）、知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流
2、过程与方法
（1）、用实验的方法引入新课激发学生的求知欲
（2）、通过旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因
（3）、利用理论联系实际的方法加深理解涡流
3、情感、态度与价值观
（1）、体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解决问题，提高其学习掌握知识的能力
（2）、通过理论与实际相结合，提高学习情趣，培养其用理论知识解决实际问题的能力。
【教学重点】涡流的产生原因和涡流的作用
【教学难点】涡流的产生原因
【教学方法】实验法、探究法
【教学用具】可拆教学变压器上的线圈一个，硅钢片叠加的铁芯以及外形与之相同的块状铁芯各一个。电磁灶。
【教学过程】
（一）引入新课：
实验1：
如图线圈接入220V交变电源，块状铁芯插入线圈中，让一名学生感知铁芯的变化。
现象：几分钟后学生感到铁芯变热。
解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中或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电路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。
（二）进行新课：
1．涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流。
引导学生解释：如图所示，当交变电流通过线圈时，穿过铁芯的磁通量不断变化，铁芯会产生图中所示的涡流，块状铁芯的电流很强会使铁芯大量发热，浪费大量电能。
金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。
2．涡流的防止和利用
（1）涡流的防止
实验2
上面的实验中，把块状铁芯换成硅钢片铁芯，再接通电源，几分钟后，通过学生感知，温度没有明显变化。
引导学生解释：涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯，在变化的磁场中，产生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，又因为硅钢片比普通的电阻大，可以进一步减小涡流损失，电动机和变压器的铁芯都不是整块金属。
课题名称 3-2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
上课日期： 月 日 星期
时间段落 第1段 7 分钟
教学目标 复习回顾
内容模块 【问题】通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）
【问题】功和能的关系是什么？
电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，引导学生举出实际例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，
教学过程与方法
老师引导、提问学生
在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 4 分钟。
时间段落 第2段 12 分钟
教学目标 1、实验演示，明白什么是涡流现象
2、总结归纳涡流的成因
内容模块 ［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，报告给全班同学。
1、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？
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。
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：为什么铁板的温度比铁芯高？为什么铁芯用薄片叠合而成了吗？
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。
为了减少涡流损失的电能，同时也保护铁芯不被烧坏。
教学过程与方法 1、 教师演示实验
- 1 - 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学案（人教版选修3-2）
1．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，在附近导体中产生像水中旋涡样的感应电流，把这种感应电流叫涡流．利用涡流的热效应可进行真空冶炼，利用它的磁效应可进行金属探测．
2．当导体在磁场中运动时，在导体中会产生感应电流，感应电流会使导体受到安培力，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；当磁场相对导体转动时，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，这种现象称为电磁驱动．
3．下列做法中可能产生涡流的是( )
A．把金属块放在匀强磁场中
B．让金属块在匀强磁场中匀速运动
C．让金属块在匀强磁场中做变速运动
D．把金属块放在变化的磁场中
答案 D
解析 涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化．而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D项正确．
4．磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
A．防止涡流而设计的 B．利用涡流而设计的
C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用
答案 BC
解析 线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．
图1
5．如图1所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是( )
A．两环都向右运动
B．两环都向左运动
C．环1静止，环2向右运动
