2024-2025学年高中物理 第一章 电磁感应 7 涡流（选学）教案 教科版选修3-2

2024-2025学年高中物理第一章电磁感应7涡流（选学）教案教科版选修3-2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容2024-2025学年高中物理第一章电磁感应7涡流（选学）教案教科版选修3-2

本节课主要围绕教科版选修3-2第一章电磁感应中的第七节“涡流”进行教学。内容包括：

1.涡流的定义与产生原理；

2.涡流的计算公式：感应电动势和感应电流；

3.涡流的特点与应用；

4.减小涡流的措施；

5.实际案例解析：涡流在生活和工业中的应用。

教学内容与课本紧密关联，旨在帮助学生深入理解涡流的物理本质及其在实际应用中的重要性。二、核心素养目标1.掌握电磁感应的基本原理，提高学生对电磁现象的抽象思维能力；

2.培养学生运用物理公式解决实际问题的能力，特别是在涡流现象中的应用；

3.增强学生对科学探究的兴趣，激发创新意识，学会从实际问题中提炼物理模型；

4.培养学生团队合作精神，提高表达交流能力，通过对涡流案例的分析，学会分享观点和倾听他人意见。三、学习者分析1.学生已经掌握了电磁感应的基本概念，包括法拉第电磁感应定律和楞次定律，以及如何计算感应电动势和感应电流。此外，学生对磁场与电流相互作用的知识有所了解。

2.学生对物理现象具有较强的好奇心，对电磁学有一定的学习兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力和数学运算能力，但在将理论知识应用于实际问题解决时，可能需要进一步引导。学生的自主学习能力较强，但学习风格多样，有的喜欢直观演示，有的则偏好抽象推理。

3.学生在理解涡流产生原理和计算涡流时可能遇到困难，特别是在涡流的复杂性和非线性特点上。此外，将涡流知识应用于实际案例分析时，学生可能会对如何建立物理模型感到挑战，同时，对于如何有效减小涡流的措施可能理解不深。在团队合作中，学生可能需要培养更好的沟通与协作技巧。四、教学资源1.硬件资源：

-电磁感应演示装置；

-涡流演示实验器材；

-投影仪；

-计算器；

-实验手册。

2.软件资源：

-电磁学教学软件；

-物理模拟软件；

-PPT课件；

-教学视频。

3.课程平台：

-学校多媒体教室；

-网络学习平台。

4.信息化资源：

-电子教材；

-电子教案；

-在线试题库；

-互动式学习资源。

5.教学手段：

-讲授与讨论；

-实验演示与操作；

-小组合作学习；

-互动问答；

-课后作业与拓展阅读。五、教学过程1.导入新课

上课之初，我会首先引导学生回顾上一节课所学内容，即电磁感应的基本概念和楞次定律。然后提问：“在生活中，你们是否观察到过电磁感应现象？这些现象又是如何产生的呢？”通过这个问题，让学生思考电磁感应现象的实际应用，进而导入新课——涡流。

2.知识讲解

（1）涡流的定义与产生原理

我会向学生讲解涡流的定义：“涡流是一种在导体中形成的闭合回路电流，由于这种电流的形状类似于漩涡，因此得名。”接着，通过板书和PPT展示，解释涡流的产生原理：当导体相对于磁场运动或者磁场相对于导体变化时，导体内将产生涡流。

（2）涡流的计算公式

在此基础上，我会引导学生学习涡流的计算公式。首先，回顾法拉第电磁感应定律，然后推导出涡流产生的感应电动势公式。接着，通过讲解欧姆定律，让学生明白涡流的大小与导体的电阻、磁场变化率等因素有关。

（3）涡流的特点与应用

3.实验演示

为了让学生更直观地理解涡流现象，我会进行以下实验演示：

（1）涡流演示实验：使用电磁感应演示装置，让学生观察导体中涡流的产生及其影响因素。

（2）金属探测器原理演示：通过实际操作，让学生了解金属探测器中涡流的应用。

4.课堂互动

在实验演示过程中，我会鼓励学生积极参与，提出问题。针对学生的疑问，我会进行解答，并组织小组讨论，让学生分享各自的观点和收获。

5.知识巩固与应用

（1）课后作业：布置与涡流相关的习题，巩固所学知识。

（2）拓展阅读：推荐与涡流相关的科普文章或视频，拓宽学生的知识视野。

（3）案例分析：分析涡流在生活和工业中的应用实例，让学生学会将理论知识应用于实际问题解决。

6.总结反思

在课程结束前，我会对本节课的重点内容进行总结，强调涡流的产生原理、计算公式、特点及应用。同时，鼓励学生反思自己在学习过程中遇到的困难和挑战，以及如何克服这些问题。六、知识点梳理本节课我们学习了教科版选修3-2第一章电磁感应中的第七节“涡流”的内容，以下是本节课程的知识点梳理：

1.涡流的定义：

涡流是一种在导体中形成的闭合回路电流，当导体相对于磁场运动或者磁场相对于导体变化时，导体内将产生涡流。

2.涡流的产生原理：

涡流的产生是基于法拉第电磁感应定律。当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体中的自由电子受到洛伦兹力作用，形成闭合回路电流，即涡流。

3.涡流的计算公式：

涡流的感应电动势可以通过法拉第电磁感应定律计算得出，公式为：

\(E=-\frac{d\Phi}{dt}\)

其中，\(E\)为感应电动势，\(\Phi\)为磁通量，\(t\)为时间。

涡流的大小可以通过欧姆定律计算，公式为：

\(I=\frac{E}{R}\)

其中，\(I\)为涡流电流，\(R\)为导体电阻。

4.涡流的特点：

-涡流是闭合回路电流，通常在导体内部形成；

-涡流的频率与磁场变化的频率相同；

-涡流会导致导体发热，能量损耗较大；

-涡流的磁场与原磁场方向相反，具有抵消原磁场的作用。

5.涡流的应用：

-金属探测器：利用涡流感应原理探测金属物体；

-电磁炉：通过涡流加热原理加热锅具；

-电机和变压器：涡流在电机和变压器中会导致能量损耗，需要采取减小涡流的措施。

6.减小涡流的措施：

-使用硅钢片代替整块铁芯，以减小涡流；

-采用磁性屏蔽，减少磁场变化对导体的影响；

-设计合理的电路，降低涡流频率。

7.涡流的实际案例分析：

-电磁炉的加热原理及其对锅具材料的要求；

-变压器的铁芯结构及其对涡流的抑制效果；

-金属探测器在不同环境下的应用效果。七、课堂1.课堂评价

-在课堂教学中，我将通过以下方式了解学生的学习情况：

a.提问：针对课程重点内容，向学生提问，检查他们对涡流定义、产生原理、计算公式等知识的掌握程度。

b.观察：在实验演示和小组讨论过程中，观察学生的参与程度、操作技能和合作能力，了解他们对涡流现象的理解。

c.测试：在课程结束后，进行课堂小测验，检测学生对涡流知识点的掌握情况，及时发现并解决问题。

-针对学生在课堂中遇到的问题，我会及时进行解答，并调整教学方法，以确保学生更好地理解涡流相关知识。

2.作业评价

-对学生的作业进行认真批改，关注以下方面：

a.知识点掌握：检查学生是否能够正确运用涡流的计算公式，分析实际问题。

b.思维能力：关注学生在解决问题过程中是否能够灵活运用所学知识，进行推理和判断。

c.书写规范：要求学生书写工整、表述清晰，养成良好的学术素养。

-及时反馈作业情况，对学生进行以下点评：

a.表扬优秀作业，鼓励学生继续保持，提高学习积极性。

b.对待一般作业，指出其中的不足，指导学生改进方法，提高学习效果。

c.对于较差作业，关注学生的问题所在，进行个性化辅导，帮助学生克服困难。八、板书设计1.标题：

-2024-2025学年高中物理第一章电磁感应7涡流

2.内容结构：

-Ⅰ.涡流的定义与产生原理

-导体运动/磁场变化

-闭合回路电流

-Ⅱ.涡流的计算公式

-感应电动势：\(E=-\frac{d\Phi}{dt}\)

-涡流电流：\(I=\frac{E}{R}\)

-Ⅲ.涡流的特点

-闭合回路

-频率相同

-发热、能量损耗

-抵消原磁场

-Ⅳ.涡流的应用与减小措施

-应用：金属探测器、电磁炉、电机变压器

-减小措施：硅钢片、磁性屏蔽、合理电路设计

-Ⅴ.实际案例分析

-电磁炉加热原理

-变压器铁芯结构

-金属探测器应用效果

3.板书设计要点：

-目的明确：围绕涡流知识点，突出重点，便于学生记忆。

-结构清晰：分模块展示涡流的定义、计算、特点、应用及实际案例。

-简洁明了：使用简洁的公式、关键词和线条，概括性强。

-准确精炼：确保板书内容准确无误，避免冗余。

-艺术性与趣味性：运用图形、色彩等元素，激发学生学习兴趣。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《涡流现象在工业中的应用》

-视频资源：《涡流的产生原理及其在生活中的应用》

-科普文章：《电磁炉的工作原理与技术发展》

-实践活动：参观本地工厂或实验室，了解涡流在实际工程中的应用

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后阅读相关材料，观看视频资源，加深对涡流知识点的理解。

-学生可以通过学校图书馆、科普书籍或在线学习平台获取相关资料。

-教师提供必要的指导，如推荐合适的阅读材料，为学生解答在拓展学习中遇到的疑问。

-鼓励学生参与实践活动，将理论知识与实际应用相结合，提高学习的兴趣和主动性。

-学生在拓展学习后，可以撰写心得体会或小论文，分享自己的学习成果和感悟。

-教师定期组织拓展学习交流，让学生相互借鉴，共同提高。教学反思与改进在本次教学活动中，我意识到以下几点需要反思和改进：

1.教学方法的选择与调整

在教学过程中，我发现部分学生在理解涡流产生原理和计算公式时存在困难。为了提高教学效果，我计划在未来的教学中尝试以下方法：

-引入更多直观的实验演示，让学生通过观察和操作，更深入地理解涡流现象。

-采用问题驱动的教学方法，鼓励学生提出问题，引导他们主动探索和解决问题。

-增加小组讨论和合作学习的环节，让学生在互动中互相启发，提高课堂参与度。

2.课堂提问与互动

在课堂提问环节，我发现部分学生积极性不高，可能是因为问题设置不够有趣或与学生生活实际联系不够紧密。针对这一问题，我将在未来的教学中：

-设计更具启发性和生活化的问题，激发学生的思考兴趣。

-鼓励学生提问，并及时给予肯定和反馈，提高学生的自信心。

-注重提问的梯度，从简单到复杂，让不同层次的学生都能参与到课堂互动中。

3.教学资源的利用

在本次教学中，我注意到教学资源的利用仍有待提高。为了更好地辅助教学，我将：

-充分利用多媒体教学资源，如视频、动画等，帮助学生形象地理解抽象的知识点。

-整理和优化教学课件，使之更