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《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》。
接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》是人教版高中物理选修 3-2 第四章《电磁感应》中的第七节内容。
这部分知识是电磁感应现象的拓展和应用，在生产生活中有着广泛的应用，如电磁炉、磁悬浮列车等。
通过对这部分内容的学习，学生能够进一步深化对电磁感应现象的理解，提高运用物理知识解决实际问题的能力。
在教材的编排上，先介绍了涡流的概念和产生原因，然后通过实验探究了电磁阻尼和电磁驱动现象，最后阐述了它们在实际中的应用。
这种编排方式符合学生的认知规律，由浅入深，逐步引导学生掌握知识。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应的基本规律，对法拉第电磁感应定律和楞次定律有了一定的理解。
但是，对于涡流、电磁阻尼和电磁驱动这些较为抽象的概念和现象，学生可能会感到难以理解。
此外，学生在实验探究和分析问题的能力方面还有待提高。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解涡流的概念和产生原因。
（2）知道电磁阻尼和电磁驱动现象，并能解释其原理。
（3）了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动在生产生活中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过对电磁阻尼和电磁驱动现象的探究，培养学生的实验探究能力和创新思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生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。
（2）培养学生的科学态度和合作精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）涡流的概念和产生原因。
（2）电磁阻尼和电磁驱动现象的原理。
2、教学难点（1）对涡流现象的理解。
（2）电磁阻尼和电磁驱动现象的区分。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理。
§4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学设计一、教材分析本节是选修3-2内容，它是又一种特殊的电磁感应现象，在实际生活中有许多应用。
本节中主要学习涡流及其成因，涡流的热效应、磁效应和机械效应等。
教材分为三部分内容，分别是：涡流、电磁阻尼和电磁驱动。
重点是涡流的成因及其应用。
难点是电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
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，培养学生学会用辩证的眼光看待事物，坚持可持续发展的思想，树立绿色环保的生活理念。
二、学情分析学生已经学习了电磁感应的相关知识，所以对于本节课的学习，学生理解起来难度不是很大。
因此本节课的教学主要通过实验演示，引导学生运用电磁感应的相关知识来解决实际问题。
老师应指导学生对本节课的知识内容进行切身的体会和理性的分析。
三、教材重组1、关于这节课教材开篇通过在线圈中电流变化时，金属块发热现象引入涡流的概念，进而引出真空冶炼炉。
我觉得这两个现象都和学生的生活联系不够密切而且概念有些抽象。
于是我就从电磁炉加热水的原理入手，引入新课教学。
2、根据学生对电磁感应的实际问题缺少认知，很难把磁电式电流表的铝框做线圈的骨架的原理和电磁阻尼联系到一起。
所以我设计用磁铁穿过闭合铝管的实验引入电磁阻尼的概念。
以一种全新的魔术形式，引起同学们的兴趣，激发学生对知识的渴望，强化学生对电磁阻尼的认知。
四、教学目标（一）知识与技能1．知道涡流是如何产生的。
2．掌握涡流的利用和防止。
3．能够解释电磁阻尼和电磁驱动现象。
（二）过程与方法1、通过涡流的学习，理解理论对实践的指导意义，尝试利用所学知识解决实际生活生产中的涡流的利用和防止问题。
2、通过查阅资料了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的各方面应用，培养学生收集资料、自主学习的能力。
（三）情感态度与价值观：1、通过学习，培养学生对涡流现象的分析能力，激发对科学的好奇心和求知欲。
2、通过对涡流利弊的认识，培养学生学会用辩证的眼光认识事物的科学态度以及可持续发展的意识。
第四章7涡流、电磁阻尼和电磁驱动作业
[A组素养达标]
1．下列关于涡流的说法中正确的是()
A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流
C．涡流有热效应，但没有磁效应
D．在硅钢中不能产生涡流
解析：涡流本质上是感应电流，是自身构成的回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，故A正确，B错误；涡流既有热效应，又有磁效应，故C错误；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，故D错误．
答案：A
2．(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．以下关于这个安检门的说法正确的是() A．这个安检门能检查出毒品携带者
B．这个安检门只能检查出金属物品携带者
C．如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者
D．这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
解析：这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对．若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错．安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对．
答案：BD
3．如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是()
A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的
B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的
C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的
D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的
解析：电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A、D错误，B正确；而选项C是微波炉的加热原理，C错误．
答案：B
4.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B.不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()
A．A、B两点在同一水平线上
B．A点高于B点
C．A点低于B点
D．铜环将做等幅摆动
解析：铜环进出磁场时，产生感应电流，机械能要损耗，所以B点应该低于A点．答案：B
5．(多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()
A．2是磁铁，在1中产生涡流
B．1是磁铁，在2中产生涡流
C．该装置的作用是使指针能够转动
D．该装置的作用是使指针能很快地稳定
解析：这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来．
6．(多选)高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用()
A．增大交变电流的电压
B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻
D．减小焊接缝的接触电阻
解析：增大交变电流的电压和交变电流的频率均可使电流的变化率增大，由E＝n ΔΦ
Δt知，
感应电动势和涡流均增大，焊接处的发热功率增大；若增大焊接缝的接触电阻，则焊接处的电压、功率分配就越大，产生的热量就会越大，故A、B、C均正确，D错误．答案：ABC
7．(多选)如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球同时从A、B管上端管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下列对于两管的描述中可能正确的是()
A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的
解析：磁性小球通过金属圆管的过程中，将圆管看作由许多金属圆环组成，小球的运动使每个圆环中磁通量发生变化产生感应电流，根据楞次定律，该电流的磁场阻碍小球的下落，小球向下运动的加速度小于重力加速度．小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中运动不会使圆管中产生感应电流，小球仍做自由落体运动，穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间短，故可能正确的是A、D.
8.如图所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以自由绕OO ′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触．当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )
A ．以相同的转速与磁铁同向转动
B ．以较小的转速与磁铁同向转动
C ．以相同的转速与磁铁反向转动
D ．静止不动
解析：因磁铁的转动，在铜盘中产生感应电流，进而受安培力作用而发生转动，由楞次定律可知安培力的作用是阻碍相对运动，所以铜盘与磁铁同向转动，但铜盘转动速度小于磁铁的转动速度，所以选项B 正确．
答案：B
[B 组 素养提升]
9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )
A ．mgb
B.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12
m v 2 解析：由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒．
初状态机械能E 1＝mgb ＋12
m v 2 末状态机械能E 2＝mga
焦耳热Q ＝E 1－E 2＝mg (b －a )＋12
m v 2. 答案：D
10．(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法中正确的是()
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
解析：当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，故选项A正确．如图所示，圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，故选项B正确．在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为0，故选项C错误．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，故选项D 错误．
答案：AB
11．如图所示，质量为m＝100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8 m，有一质量为M＝200 g的小磁铁(长度可忽略)，以10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m．磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)，问：
(1)铝环向哪边偏斜？
(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多
少电能？ ( g 取10 m/s 2)
解析：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．
(2)由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出磁铁穿过铝环后的速度为
v ＝x 2h g
＝9 m/s ， 由能量守恒可得
W 电＝12M v 20－12M v 2－12
m v ′2＝1.7 J. 答案：(1)铝环向右偏 (2)1.7 J
[C 组 学霸冲刺]
12．如图所示，在光滑的水平面上有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环，以速度v ＝10 m/s 向一有界匀强磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B ＝0.5 T ．从环刚开始进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时圆环产生了32 J 的电热，求：
(1)此时圆环中电流的瞬时功率．
(2)此时圆环运动的加速度．
解析：(1)取金属环为研究对象，从刚进入磁场至一半进入磁场的过程中，由能量守恒定律可知，环减少的动能全部转化为电热能，设此时的速度为v 1，则有
Q ＝12m v 2－12m v 21，又因为P ＝E 2R ＝(2Br v 1)2
R
， 由以上两式联立，代入数据解得P ＝0.36 W.
(2)由楞次定律可知环此时受到的安培力方向向左，由牛顿第二定律得B 2(2r )2v 1R
＝ma ， 即a ＝B 2(2r )2v 1mR
＝6×10－2 m/s 2，方向向左． 答案：(1)0.36 W (2)6×10－2 m/s 2，方向向左。
