§2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1、教材分析 本节课选自2019年人教版《物理》选择性必修二第二章第3节。本章教材从电磁感应现象、规律、应用这三个阶段逐步展开, 2019年人教版《物理》必修三第十三章第3节《电磁感应现象及应用》让学生认识了电磁感应现象，本章在第1和第2两节分别介绍电磁感应中的两个重要规律--楞次定律和法拉第电磁感应定律,而最后两节则着重介绍特殊的电磁感应现象及其应用。递进式的结构有助于学生对电磁感应的知识建构。本节在本章中承载着复习和强化前两节中学到的理论以及拓展学生在利用涡流服务生产生活中的视野,从而培养学生应用旧知识处理新问题的能力以及激发他们对科技应用的激情,进而刺激他们的创新欲望。 2、课程标准要求（2017年版） 通过实验 ,了解涡流现象。举例说明涡流现象在生产和生活中的应用。 3、教材内容分析 本节课围绕涡流、电磁阻尼和电磁驱动三个核心概念展开。涡电流的产生具有多种形式,如利用变化的磁场通过块状金属或让块状金属相对磁场运动,产生涡电流的机理可利用微积分的思想结合磁生电的条件以及麦克斯韦理论解释。涡电流具有多种效应,如热效应、机械效应等。电磁阻尼和电磁驱动是涡电流机械效应的表现形式,当导体与磁场发生相对运动时,在某些情况下只需要判明涡流所引起的机械效果,故可根据楞次定律的另一种表述推知:涡电流的效果总是反抗引起涡电流的原因,该种效果通过安培力的作用来实现。 导体在没有外接电路的情况下能够产生呈闭合涡旋状的涡电流,这与学生的已有认识“感应电流” 不一致,因此,学生对此会产生认识困难,应利用形象直观的演示实验及课件来辅助教学,尽量让学生充分参与和思考。同时,在认知架构过程中强调利用微元法的思想,帮助学生形成对涡电流的正确认识,学生在解释电磁阻尼和电磁驱动现象时,需要综合运用电磁感应定律、楞次定律和安培力等知识进行逻辑推理,在教学过程中应基于学生的已有知识设置问题链以激发学生的思考,理解电磁阻尼和电磁驱动的本质是涡电流所受到的安培力阻碍导体与磁场的相对运动。本节课的内容与实际生活联系紧密,在工程技术中有广泛的应用。在教学过程中应引导学生正确看待科学知识在社会、生活中的应用,形成正确的物理观和科学技术观。 4、学情分析 （1）学生已有的知识和经验以及学习中会遇到的困难 通过以前的学习,学生已经具备了一定的分析和解决高中物理问题的能力。学生已经学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律,学会判断回路是否会产生感应电流以及感应电流的方向,而且还掌握了感应电动势的大小与什么因素有关，但头脑中没有涡流这个概念,也没有意识到涡流现象。学习中对涡流现象的解释以及对于不同情况下产生涡电流的电动势类型存在判断困难,是学生遇到的最大挑战。其次,感应电流的机械效———电磁阻尼和电磁驱动是电磁学与动力学相结合的问题,考虑的是感应电流受到的安培力产生的机械效果。涉及的内容较多,存在一定的困难。第三,学生过去学习的都是理想的单匝线圈的问题,而在现实生活中存在的往往是块状的金属导体,所以涡流现象是生活中更加常见的现象,这是从理想到现实的一个飞跃,存在一定的困难。 （2）学生的兴趣特点 高二学生具有一定的创新意识,对于自然及社会中各种现象具有浓厚的兴趣。他们希望通过观察实验现象,经过思考来理解现象产生的原因,并总结出其中的规律。 因此在学习涡电流的过程中 ,应充分发挥演示实验的作用,通过教师的引导,利用涡流在生活中的实际应用,如电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉等激发学生的兴趣,也能让学生体会物理与实际应用的密切联系,领略物理学的魅力。 5、教学重难点 （1）教学重点： 1、涡流的概念建立及其应用。 2、利用涡流、电磁阻尼和电磁驱动的相关知识解释物理现象 ... ...
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