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视频课题：教科版高二物理选修3-2第一章《涡流》实验教学-山西省 - 晋城
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《涡流》实验教学设计
使用教材 教科2003课标版 高中物理 选修3-2
实验教学 目标
1、通过实验了解涡流是怎样产生的；
2、通过实验了解涡流的热效应、涡流的利用与防止； 3、通过实验了解涡流的磁效应和力学效应，即电磁阻尼和电磁驱动；
4、通过对涡流实验的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。 实验创新点
创新点：
1、将矩形线圈与节能灯串联成闭合回路，并通过生活中熟悉的电磁炉来实现磁生电，让学生通过实验深切领会感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律；
2、用交流电流表验证涡流的存在，让学生客观认识涡流及其成因；
3、将电磁炉拆开，让学生通过观察、触摸等方式来了解电磁炉的内部结构，深刻认识电磁炉的加热原理以及涡流的产生过程与热效应； 4、通过灵敏电流计和电磁驱动演示器的实验让同学们感受到涡流的力学效应。 不足与改进：
涡流磁效应的应用方面创新不足，有待改进。
实验原理或
实验设计思
路
电磁炉是利用电磁感应的基本原理来实现加热功能的，电磁炉工作时，周围存在着15-50kHz高频交变磁场，放于它周围的一切导体内都会发生电磁感应现象，形成涡流。
1、实验充分利用以上原理使得闭合回路中的节能灯发光，让学生深切领会感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律；
2、引导学生进一步思考：电磁炉工作时，锅底是否也发生了电磁感应现象，是否也有感应电流存在，并通过用交流电流表测量引出“涡流”的概念；
3、电磁炉有三个重要组成部分：电路转换装置和控制电路、励磁
线圈、铁磁材料的锅，其加热原理流程图如图1：
图1 电磁炉加热原理流程图 拆开电磁炉让学生通过观察、触摸等方式来了解电磁炉的内部结构，深刻认识电磁炉的加热原理以及涡流的产生过程与热效应。
实验器材
电磁炉、矩形线圈、节能灯、交流电流表、灵敏电流计、 电磁驱动演示器
实验教学 过程
导入新课（实验导入）
1、通过实验进行知识检测：将矩形线圈与节能灯串联成闭合回路，并通过生活中熟悉的电磁炉来实现磁生电，引导学生用物理原理解释实验现象，回答两个问题：
（1）感应电流产生的条件是什么？
（2）为什么灯泡所在回路中用到了多匝线圈，这又是基于什么原理？ 2、知识迁移，并用实验导入新课：
进一步思考：线圈放在电磁炉上、锅也放在电磁炉上，线圈中有感应电流、锅底有没有？
实验导入：用交流电流表验证涡流的存在，打消学生疑虑，让学生客观认识什么是涡流； 一、什么“涡流”（教师精讲）： 1、概念：当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的任何导体中都会产生感应电流，如图2：
2、 遵循原理：“电磁感应定律”
图2涡流示意图
二、涡流的热效应
1、应用：电磁炉加热（实物展示与原理精讲）
将电磁炉拆开，让学生通过观察、触摸等方式来了解电磁炉的内部结构，深刻认识电磁炉的加热原理以及涡流的产生过程与热效应；
图3 电磁炉的内部构造图
图4 电磁炉加热原理流程图
2、防止：变压器铁芯（学生观察） [观察与思考]：
阅读课本26页第4段内容，并观察变压器铁芯结构，思考：
（1）为什么要减小铁芯中的涡流？ （2）减小涡流的方法是：____电阻； （3）分别采取了哪些方法来改变铁芯的电阻？依据是什么？
图5 变压器
三、涡流的磁效应（了解）
三个应用：金属探测仪、探雷器、安检门 四、涡流的力学效应 1、电磁阻尼：
（1）课本思考与讨论的两个问题呢：学生运用已学物理原理自主解决并交流展示；
（2）实验：做一做，通过比较两个灵敏电流表的晃动情况感受电磁阻尼（学生说明实验现象并进一步解释原因）。
图6 实验：做一做
2、电磁驱动：
教师展示电磁驱动演示器并引导学生了解交流电动机的工作原理。
图7 电磁驱动演示器
3、电磁阻尼和电磁驱动的区别和联系：（教师精讲） 【本质】：电磁感应产生的安培力总是阻碍导体和磁场之间的相对运动。 五、练习与小结（师生共同完成） 1.涡流的热效应： （1）应用；（2）防止； 2.涡流的磁效应： （1）举例一；（2）举例二；（3）举例三； 3.涡流的力学效应： （1）电磁阻尼： （2）电磁驱动： （3）本质： 实验教学效果与评价
1、通过生活中熟悉的电磁炉来实现磁生电，让学生通过实验深切领会感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律；
2、用交流电流表验证涡流的存在，打消学生疑虑，培养学生实事求是的科学精神；
3、让学生用耳朵听、用眼睛看、用脑袋想，用双手摸、再亲自做，步步深入，巩固深化对物理原理的掌握。
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