杭州师范大学物理《电磁阻尼》教学设计

1、学习好资料欢迎下载电磁阻尼教学设计教材：人教版高中物理选修3-2 第四章第七节教学片段：电磁阻尼（本节内容：分析导体由于磁通量变化所受到的安培力电磁阻尼阻尼刹车）1.自制生活中的实际应用学具2.采用问题链驱动的探究教学一、设计思路以高中物理新课程的基本理念为指导， 基于高二学生的实际以及与电磁阻尼相关的学习任务， 整合传统与现代教学仪器或低成本材料， 改进教材中的定量探究实验，自制生活中的实际应用学具，采用问题链驱动的探究策略。学生不仅仅是理解电磁阻尼的原理，体悟其本质，还能运用它分析、解决一些生活和生产中的问题，更能掌握归纳、演绎等科学方法。二、前期分析1学习任务本教学片段对电磁阻尼的讨论是

2、逐渐深入、逐层推进的：探究导体在变化的磁场中受到的安培力分析、 归纳出电磁阻尼概念探讨电磁阻尼在生产和生活中的应用。可见，它们具有内在的逻辑体系，是课堂教学的骨架和支撑。学习好资料欢迎下载2学习者学习本片段的高二学生，已有一定的知识积累（楞次定律）和生活经验，对简单的模型，比如铝环在变化的磁场中受到安培力的方向较易把握，而对生活中的实际情况，如电流计、刹车装置其中电磁阻尼的应用较难理解。因此，教学应以学生当前的认知水平为起点。3重点与难点理解电磁阻尼现象，体悟其本质，并能运用它分析、解决实际问题。三、教学目标根据前期分析，以及物理新课程的三维目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）要求

3、，确定如下教学目标：1基于实验过程与结果，分析、归纳出电磁阻尼现象，并理解其本质；2结合电流计、阻尼刹车等的工作原理，概述电磁阻尼的概念和应用；3用电磁阻尼原理分析、解决实际问题，养成将物理与生活联系的意识。四、教学准备1教具与学具阻尼下落实验套件、模拟阻尼刹车装置2教学策略基于建构主义学习理论， 遵循学生认知规律， 主要采用 问题链驱动 的探究教学，在学生最近发展区建立新的认知。五、教学过程设计1创境激疑创设情境教师拿出两个塑料环，从静止释放使之分别沿玻璃管的外壁自由下落，看到两个环同时下落。然后拿出两个铝环，在同一高度，从静止释放使学习好资料欢迎下载之分别沿玻璃管的外壁下落。实验前先提出问

4、题：两个环下落速度仍然会一样吗？在同学们提出猜测的基础上，进行实验，比较两个环的下落快慢 （第二次实验时，其中一个环下落较慢）接着提出问题：为什么第二次实验时其中一个环下落较慢呢？引导学生分析环下落过程中受到的力， 除了受到重力、 空气阻力和管壁的摩擦力外还有其他一个阻碍环下落的力， 而且这个力的方向应该是向上的。教师给学生提示：第二次使用的是铝环，从而引导学生联想到这个向上的力有可能是安培力。进一步提出问题：安培力的产生需要哪些条件？在师生讨论的基础上， 分析得出安培力的产生需要感应电流， 感应电流的产生需要变化的磁通量。 从而猜测其中一根玻璃管内可能有磁铁。图 1教师揭示玻璃管的内部构造，

5、 发现玻璃管内等间隔放置强磁铁， 并用蓝色塑料泡沫将强磁铁区分开。 （如图 1）2.分析构建出电磁阻尼概念在观察玻璃管内部构造之后，请学生思考如下问题：铝环穿入和穿出磁铁的磁通量如何变化？感应电流方向如何？所受安培力方向如何？通过列表，结合楞次定律，师生共同分析导体受安培力方向。导体运动磁通量 感应电流 I 方向安培力方向穿入磁铁穿出磁铁图 2学习好资料欢迎下载在学生分析铝环下落过程中受安培力的情况后，结合楞次定律的另一种表述：感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流产生的原因， 请学生进一步总结：铝环向下运动， 无论是在穿入磁铁还是在穿出磁铁的过程中， 受安培力方向始终向上。在实验探究和理论分

6、析的基础上，总结并归纳出 电磁阻尼概念 ：导体在磁场中运动，由于磁通量发生变化，产生感应电流而受到阻碍它运动的安培力的现象。3. 探讨电磁阻尼的应用在学生构建电磁阻尼概念的基础上， 联系生活实际，说明电磁阻尼在生活中也有着大量的应用，例如电动汽车的阻尼刹车器。教师展示模拟阻尼刹车器的装置，简要介绍其结构：两个马达、电源、双刀双掷开关、导线构成，马达上有两个转轮。（如图 3）演示：拨动开关，请同学们观察马达转动情况。（开关图 3向上拨动再断开， 两车轮同时停止转动； 开关向上拨动再向下拨动， 左边车轮先停止转动）边演示边提出问题：为什么开关向下拨动左边车轮会先停止转动呢？引导学生先对该装置的电路进行分析，发现当开关向上拨时，两个马达同时接通，而如果向下拨时 1 号马达将短路。进一步提出问题： 为什么 1 号马达短路后会较快停止转动呢？这与电磁阻尼有没有什么关系呢？教师揭示马达内部结构，发现马达内部有线圈、磁铁。结合电磁阻尼概念，师生交流之后分析得出1 号马达短路后， 线圈由于惯性继续转动， 通过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流而受到阻碍它运动的安培力，所以较早停止转动。4.深化拓展请学生运用类比法观察电流计的内部结构，分析电流计为什么要用铝框做骨架。（提示：铝电阻率小，产生感应电流大，对线圈转动的