高中物理《涡流》 教案1
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3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案一、教学目标1.了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理。
2.掌握涡流、电磁阻尼和电磁驱动的实验方法及注意事项。
3.能够运用所学知识解决实际问题,提高动手实践能力。
二、教学内容和步骤1. 涡流1.1 什么是涡流涡流是指在导体中,由于磁感线在导体中的变化而产生的感生电流,这一现象称为涡流。
1.2 涡流的基本特征涡流的基本特征有以下几点:•涡流存在于导体内部。
•涡流是感生电流的一种,因此只存在于变化的磁场中。
•涡流的大小与导体材料、宽度、高度和磁感应强度等有关。
1.3 涡流的实验涡流的实验步骤:•准备一个通有交流电的线圈和一个铜管。
•将铜管放入线圈内部。
•测量线圈的电流值和磁感应强度。
•观察铜管的运动状态。
涡流实验的注意事项:•实验过程中须注意电压、电流、磁感应强度等参数的安全性。
•对于铜管的大小、形状、材质、温度等要求较高。
2. 电磁阻尼2.1 什么是电磁阻尼电磁阻尼是指通过电磁感应产生的阻力而使机械系统减速的现象。
2.2 电磁阻尼的实验电磁阻尼的实验步骤:•准备一个小车和连接线圈的电路。
•将线圈和小车固定在光滑的滑槽上。
•在滑槽上施加一个水平方向的初始速度。
•测量小车的运动速度和电路的电流。
•观察小车的运动状态。
电磁阻尼实验的注意事项:•实验过程中须注意电流、电压、磁场等参数的安全性。
•对于小车的形状、质量、速度等要求较高。
3. 电磁驱动3.1 什么是电磁驱动电磁驱动是指利用电磁感应作用力来驱动物体运动的现象。
3.2 电磁驱动的实验电磁驱动的实验步骤:•准备一个导体和线圈。
•将导体放在线圈内部,使导体与线圈垂直。
•通过交流电流产生磁场。
•观察导体的运动状态。
电磁驱动实验的注意事项:•实验过程中须注意电流、电压、磁感应强度等参数的安全性。
•导体的长度、材质、形状等都会影响实验结果。
三、课堂互动1.向学生提出涡流、电磁阻尼和电磁驱动的高频实际应用场景,让学生思考在这些场景中涡流、电磁阻尼和电磁驱动起到了什么作用。
高二物理知识点:涡流教案一、教学目标本教案的教学目标是让学生掌握涡流的定义、涡流电动势的起因以及产生涡流的因素和环节。
通过本课的学习,使学生能够理解电磁感应的基本概念和原理,以及深入了解涡流的应用和实际意义。
二、课程内容1.涡流的定义涡流是一种特殊的电磁现象,也称它为法拉第涡流或感应涡流。
涡流是由于导体中有电场变化或磁场变化所产生的一种电流。
涡流也可以在导体中发生,由旋转导体在磁场中或静止导体在变化的磁场中所引起。
2.涡流电动势的起因涡流电动势的起因是磁通量的变化。
随着磁场的变化,磁通量也会发生变化,变化的磁通量会刺激导体产生电磁感应。
如果导体是闭合回路,那么电磁感应产生的涡流会在回路中流动,从而形成潜在电动势。
3.产生涡流的因素和环节涡流的产生与磁场的变化有直接的关系。
磁场变化的越快,产生的涡流就越大。
另外,导体的材料、形状和大小等因素也对涡流的产生有一定的影响。
导体材料越好,导体形状越弯曲,以及导体的面积越大,都会导致更多的涡流产生。
4.涡流的应用和实际意义涡流应用非常广泛,主要用途包括制冷、超导、制作引线、探测物体缺陷等。
涡流探测在工业上应用得最为广泛,如在检测金属测试板上的裂纹、缺陷,以及钢轨上的裂纹等领域都有应用。
此外,涡流也被广泛地应用于上世纪八十年代曾广泛推广的磁悬浮列车技术中。
三、教学方法本教案的教学方法采用讲授法和实验演示法相结合,利用多媒体制作PPT以讲解涡流的定义、涡流电动势的起因以及产生涡流的因素和环节等基本内容,同时也采用实验演示法,使用变化的磁场来产生涡流,利用实验辅助讲解,帮助学生更好地理解涡流的产生机理。
四、实施步骤1.一节课的时间安排为50分钟,首先介绍涡流概念和涡流电动势的起因,尽可能以通俗易懂的方式,让同学们能够理解涡流的基本概念以及其产生原理。
2.接下来进行实验演示,通过改变磁场的强度,来观察涡流的现象及产生的原因,以此加深学生对涡流的理解以及对于涡流的应用有更深入的认识。
关于涡流的物理教案一、教学目标1.了解涡流的概念、产生条件及其应用。
2.掌握涡流对金属物体的影响及其在生活中的应用。
3.培养学生实验操作能力,提高观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:涡流的概念、产生条件、应用。
2.教学难点:涡流的产生原理及对金属物体的影响。
三、教学准备1.教具:电磁感应实验装置、金属板、条形磁铁、投影仪等。
2.学具:笔记本电脑、计算器、实验报告等。
四、教学过程第一环节:导入1.利用投影仪展示电磁感应实验装置,引导学生回顾电磁感应现象。
2.提问:电磁感应现象中,磁通量变化是如何引起感应电动势的?第二环节:新课讲解1.讲解涡流的概念:当磁通量变化时,在金属导体中产生的闭合电流称为涡流。
2.讲解涡流的产生条件:金属导体处于变化的磁场中,且磁通量发生变化。
3.讲解涡流的特点:涡流的大小与磁通量变化率成正比,方向与磁场变化方向相反。
4.讲解涡流对金属物体的影响:涡流会在金属导体中产生焦耳热,使金属物体发热。
第三环节:案例分析1.分析案例:金属板在磁场中运动,产生涡流。
2.引导学生观察实验现象,分析涡流的产生原因及对金属物体的影响。
3.组织学生讨论:如何利用涡流为人类服务?第四环节:应用拓展1.介绍涡流的应用:电磁炉、电焊机、电机等。
2.分析涡流在实际应用中的作用:加热、焊接、制动等。
3.鼓励学生思考:如何将涡流应用于其他领域?第五环节:实验探究1.分组进行实验:利用电磁感应实验装置观察涡流的产生及对金属物体的影响。
2.指导学生记录实验数据,分析实验结果。
第六环节:课堂小结2.强调涡流在实际生活中的重要作用,提高学生对物理现象的关注度。
五、课后作业1.复习涡流的概念、产生条件、应用及影响。
六、教学反思1.本节课通过讲解、实验、案例分析等多种教学手段,使学生掌握了涡流的概念、产生条件、应用及影响。
2.学生在实验探究环节积极参与,提高了观察、分析和解决问题的能力。
3.课后作业有助于巩固所学知识,提高学生的实际应用能力。
涡流、电磁阻尼、电磁驱动教学目标:(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。
教学重点、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。
教学方法:通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验教学手段: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)。
教学活动:引入新课:小游戏:将一枚硬币请一位同学藏在身上,老师用考试用探测器找出来,老师举起探测器。
师:想知道这个探测器的工作原理吗?生:想。
师:那请大家跟随我来学习《涡流、电磁阻尼、电磁驱动》这节课的知识。
展示幻灯片一:《涡流、电磁阻尼、电磁驱动》进行新课:师:前面我们探究了感应电流的产生条件,有哪些条件呢?(学生回答:只有穿过闭合回路的磁通量发生变化才能产生感应电流,老师在黑板上记录);掌握了感应电流方向判断的两个方法,分别是楞次定律和右手定则;明白了感应电动势的大小是由磁通量的变化快慢决定的;还知道了感生和动生的产生机理原来还不一样。
那么,应用所学的知识思考下列问题。
展示幻灯片二(此处略)问题一:线圈中有无电流产生?方向如何?生:有,方向逆时针。
问题二:电流是怎么产生的?生:变化的磁场在导线里产生了感生电场,使自由电荷发生了定向移动,形成了电流。
(如若学生感觉困难,可以引导回答电荷定向移动才能形成电流,电荷要移动,需要有力的作用,此处就很容易想到感生电场了)动画演示:内圈陆陆续续增加几个线圈,是否都有电流产生,方向如何?师:如果密密麻麻的摆满线圈,不留空隙,它就变成了一个金属饼,这些电流是否依然存在?生:是。
高二物理涡流教案教学目标:1. 能够清楚地解释涡流现象的成因及产生的条件;2. 能够运用惠斯通定律和法拉第电磁感应定律解决涡流问题;3. 能够应用涡流探测器进行金属损伤检测;4. 能够运用涡流制动原理设计制动器。
教学重点:1. 涡流现象的产生和涡流的特征;2. 涡流探测器的结构和工作原理;3. 涡流制动器的结构和工作原理。
教学难点:1. 涡流现象的数学模型;2. 涡流制动器的设计。
教学方法:1. 听课;2. 讲解;3. 案例分析;4. 实验演示。
教学过程:一、引入1. 介绍涡流现象的产生和涡流的特征;2. 就涡流现象的意义和应用进行讲解;3. 激发学生兴趣和好奇心。
二、讲解1. 涡流现象的产生和涡流的特征;2. 惠斯通定律和法拉第电磁感应定律;3. 涡流探测器的结构和工作原理;4. 涡流制动器的结构和工作原理。
三、案例分析1. 以金属损伤检测为例,让学生了解涡流探测器的应用;2. 以涡流制动器为例,让学生了解涡流制动器的设计和应用。
四、实验演示在实验室进行涡流实验,让学生亲自操作并观察实验现象。
五、总结1. 整理涡流现象的成因和特征;2. 总结涡流检测器和制动器的应用;3. 提醒学生注意涡流现象在日常生活中的应用。
拓展练习:1. 什么是涡流现象?为什么金属中的涡流彼此独立而不互相干扰?2. 解释涡流现象的物理原理。
3. 如何应用涡流探测器进行金属损伤检测?4. 如何应用涡流制动器设计制动器?5. 铁碳合金中的涡流与铁磁相位的变化有何联系?6. 请举例说明涡流现象在日常生活中的应用。
高中物理教案范文:涡流
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
通过度析事例,培养学生全面理解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.所以能够根据实际情况选讲,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,培养学生全面理解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,而是由很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,所以叫做涡流.
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,就能够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,写出小文章实行阐述.。
高中物理涡流作用教案教学目标:
1. 了解涡流的概念和特点。
2. 掌握涡流对物体产生的作用。
3. 了解涡流在日常生活和工业中的应用。
教学内容:
1. 涡流的概念和特点
2. 涡流对物体产生的作用
3. 涡流在日常生活和工业中的应用
教学步骤:
1. 涡流的概念和特点(10分钟)
a. 介绍涡流的定义和形成原因
b. 解释涡流的特点和与传统流体运动的区别
2. 涡流对物体产生的作用(15分钟)
a. 涡流对物体的阻力和扭矩的影响
b. 涡流对导体内的电流产生的影响
3. 涡流在日常生活和工业中的应用(15分钟)
a. 涡流制动器的原理和应用
b. 涡流流量计的原理和应用
4. 案例分析和讨论(10分钟)
a. 分析一个实际案例,说明涡流的作用和应用
b. 讨论如何利用涡流技术解决实际问题
5. 总结和小结(10分钟)
a. 总结本节课的重点内容和重要知识点
b. 复习涡流的概念和作用
教学资源:
1. PPT课件
2. 实验器材和示范实验
3. 涡流相关的视频资料
教学评估:
1. 课堂小测验,检测学生对涡流的理解和掌握程度
2. 分组讨论案例分析,评价学生的综合分析和解决问题能力
教学反思:
1. 需要引导学生理解涡流的概念,避免只停留在表面认识。
2. 需要提供足够的案例和实际应用,让学生了解涡流在日常生活和工业中的重要性。
(备注:本教案可根据实际授课情况进行调整和修改。
)。
高中物理涡流优质课教案一、教学目标:1. 掌握涡流的概念和特点;2. 了解涡流的形成原理和影响因素;3. 能够运用涡流知识解决相关问题。
二、教学重点:1. 涡流的概念和特点;2. 涡流的形成原理;3. 涡流的影响因素。
三、教学难点:1. 涡流的形成原理的理解;2. 涡流的影响因素的掌握。
四、教学准备:1. 教材:高中物理教科书;2. 多媒体投影仪;3. 实验器材:涡流装置、导体盘;4. 教学PPT。
五、教学过程:1. 导入(5分钟)介绍实验现象:将导体盘放入磁场中,观察导体盘内的涡流现象。
2. 教学阐述(15分钟)a. 涡流的概念和特点:涡流是一种涡状的电流,会在导体内产生不稳定的电场,使导体内部发生感应电流。
b. 涡流的形成原理:涡流是由磁场变化引起的感应电流,在导体内部形成闭合回路而产生的。
c. 涡流的影响因素:涡流的强度与导体的电导率、磁场的强度、磁场的变化速度等因素有关。
3. 实验操作(20分钟)通过涡流装置进行实验演示,观察涡流的形成过程和影响因素的影响。
4. 讨论互动(10分钟)学生分组讨论:如何利用涡流现象验证安培法则?5. 小结与展望(5分钟)总结涡流的概念、特点、形成原理和影响因素,展望涡流在工程中的应用前景。
六、作业布置:1. 阅读相关资料,了解涡流在实际应用中的例子;2. 完成涡流相关的练习题目。
七、教学反思:本节课以实验为引入,通过实验演示涡流现象,让学生直观地了解涡流的形成原理和影响因素,提升了学生对物理知识的理解能力和实践能力。
同时,通过讨论和实验操作,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实践探究能力。
在今后的教学中,可以进一步拓展涡流的应用领域,引导学生深入探讨涡流在工程中的应用价值。
高中物理涡流的概念教案教学目标:1. 了解涡流的定义和产生原理;2. 掌握涡流的特点和影响因素;3. 能够运用涡流的知识解释实际生活中的现象。
教学重点:1. 涡流的定义和原理;2. 涡流的特点和影响因素;3. 涡流的应用和相关实例。
教学难点:1. 理解涡流产生的原理;2. 分析涡流的特点和影响因素。
教学准备:1. 多媒体课件;2. 实验材料:磁体、铜管等;3. 相关教学资料。
教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一个漩涡的视频或图片,引导学生思考:这是什么现象?它是如何产生的?二、讲解涡流的定义和原理(10分钟)1. 介绍涡流概念:涡流是一种液态或气态流体在受到外力作用时产生的旋转流动现象。
2. 解释涡流产生的原理:涡流是由于流体在受到外力作用时,产生了旋转运动,形成了涡旋。
三、探究涡流的特点和影响因素(15分钟)1. 分析涡流的特点:涡流具有环形流线、旋转速度随着距离的增加而减小等特点。
2. 探讨影响涡流产生的因素:涡流的产生受到外力大小、流体粘度、流体密度等因素的影响。
四、实验探究(20分钟)设计涡流实验:将一个磁体掉入铜管中,观察磁体在铜管内的运动情况。
让学生根据实验结果分析涡流的作用机制。
五、应用与拓展(10分钟)1. 讨论涡流的应用领域:涡流传感器、涡流制动器等;2. 调查和讨论其他实际生活中的涡流现象,如厨房水槽漩涡等。
六、总结与评价(5分钟)回顾本节课的重点内容,引导学生总结所学的涡流知识,并评价自己的学习情况。
教学拓展:1. 组织学生进行涡流现象的研究项目,探究更多涡流的应用领域;2. 设计更多涡流实验,进一步深入学生对涡流的理解;3. 播放相关视频或动画,帮助学生更直观地理解涡流的形成和特点。
教学反思:1. 涡流是一个抽象的物理现象,如何通过实验和案例引起学生的兴趣是本课的难点;2. 如何进一步锻炼学生的分析和解决问题的能力,是需要进一步完善的地方。
涡流
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、什么是电磁阻尼?了解电流表的指针由于电磁阻尼的作用能很快停止摆动的原理。
四、什么是电磁驱动?
(1)了解电磁驱动的原理。
(2)了解交流感应电动机的工作原理。
拓展资料:利用涡流加热和熔炼金属
交变电流的磁场在金属内感生的涡流能产生热效应.这种加热方法与用燃料加热相比有很多优点,除课本所述外还有:加热效率高,达到50%~90%;加热速度快;用不同频率的交变电流可得到不同的加热深度,这是因为涡流在金属内不是均匀分布的,越靠近金属表面层电流越强,频率越高这种现象越显著,称为“趋肤效应”.
工业上把感应加热依频率分为四种:工频(50 Hz);中频(0.5~8 kHz);超音频
(20~60 Hz);高频(60~600 kHz).工频交变电流直接由配电变压器提供;中频交变电流电由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产生;超音频和高频交变电流由大功率电子管振荡器产生.
课本图4—22画的是无心式感应熔炉,用途是熔炼铸铁、钢、合金钢和铜、铝等有色金属.所用交变电流的频率要随坩锅能容纳的金属质量多少来选择,以取得
最好的效果.例如:
5 kg的用20 kHz,100 kg的用2.5 kHz,5 t的用1 kHz以至50 kHz.
感应加热法也广泛用于钢件的热处理,如淬火、回火、表面渗碳等.例如齿轮、轴等只需要将表面淬火提高硬度、增加耐磨性,可以把它放入通有高频交流的空心线圈中,表面层在几秒钟内就可上升到淬火需要的高温,颜色通红,而其内部温度升高很少.然后用水或其他淬火剂迅速冷却就可以了.其他的热处理工艺,可根据需要的加热深度选用中频或工频等.。