教科2003课标版《7.涡流（选学）》精品优质课教案设计

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二、过程与方法：演示实验，学生探究，分组教学，多媒体教学

三、情感、态度与价值观

? ? ?培养学生用辨证唯物主义的观点认识问题,例如涡流的利用和防止,以及电磁阻尼与电磁驱动中安培力的作用分析,使学生认识到不能片面看问题。

【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。

教学过程 活动1【导入】电磁炉上放塑料盆加热水——水未被加热

电磁炉上放塑料盆，盆内放入金属饭盒——水被加热

水被加热的同时提问本章所学内容：1、产生感应电流的条件

2、楞次定律的内容 3、法拉第电磁感应定律的内容

问:为什么把金属饭盒放入水盆中,水就可以被加热呢?让水加热的是金属饭盒呢还是电磁炉呢?那它的工作原理又是什么呢?今天我们就来学习:涡流 电磁阻尼和电磁驱动

新课教学 涡流

展示电磁炉的内部结构示意图利用所学知识小组探究：在塑料盆内部放入金属饭盒放在电磁炉上将水加热的原因，得出涡流的定义及其产生条件

定义：金属块因磁通量变化而在内部发生电磁感应产生像水中漩涡一样的感应电流，这种感应电流叫涡电流，简称涡流。

产生条件:穿过金属块的磁通量发生变化

当穿过金属块的磁通量发生变化时就会在内部产生涡流，而金属块是有电阻的，在涡流的作用下就会产生热量，这就是涡流的热效应。

涡流的热效应都有哪些用途呢？同学们来思考下：如果在塑料盆中放入金属饭盒在电磁炉上加热会产生什么现象？水会烧干，塑料盆会融化。如果我在金属饭盒外部放一个比饭盒熔点还高的物体呢？金属饭盒会融化。这实际上就是金属冶炼炉的原理，我们一起来看下金属冶炼炉

真空冶炼炉：利用涡流的热效应来熔化金属。交流电的频率越高，金属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。

优点：速度快，温度易控制，整个过程在真空中进行，能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，适于冶炼高质量合金和特种钢。

涡流的热效应除了可以用来冶炼金属之外还可以用在高频焊接

活动2讨论：在刚才冶炼金属的过程中,如果金属是片状的,要想在最短的时间内让它融化,大家想一想,对这个金属片摆放的放置方式有什么要求吗?比如说是水平摆放还是竖直摆放呢?

如果像冶炼金属那样,需要产生的热量多一些,那么金属块与电磁炉或线圈平行放置。如果需要产生的热量少一些,那么金属块与电磁炉或线圈垂直放置。当然并不是所有情况产生的热量越多越好,有时就要减小涡流,防止其带来的危害,比如说电动机、变压器,他们的线圈都是绕在铁芯上的,输入变化的电流时,由于电磁感应在铁芯内产生涡流,涡流产生热量。不仅浪费了能量,还可能损坏电器。这个线圈就绕在了铁芯上,要想减少铁芯当中产生的涡流。应该怎么办?

把它切成竖直薄片,类似这样竖直放置的金属块。一般我们减少涡流可以采用这样两种方法:其一增大材料的电阻率,一般采用硅钢材料。其二用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯。

涡流的作用不仅是用来产生热量,下面我们来体验涡流的另一种神奇的作用---涡流的磁效应

教师展示金属探测器的使用。探测器的核心是一个线圈,当线圈靠近金属时,在金属中产生涡流,涡流的磁场反过来影响线圈,从而使检测器发出声音。