2024-2025学年高中物理 第四章 电磁感应 7 涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动（2）教学实录 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动（2）教学实录新人教版选修3-2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第四章电磁感应7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动（2）教学实录新人教版选修3-2教学内容本节课主要围绕电磁感应中的涡流、电磁阻尼和电磁驱动进行讲解。教材章节为新人教版选修3-2的第四章电磁感应的第7节。具体内容包括：涡流的产生原理及其在生活中的应用，电磁阻尼的原理及其在电机、电机制动等领域的应用，以及电磁驱动的原理及其在电动机、发电机等设备中的应用。通过本节课的学习，学生将掌握涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、科学思维和科学态度与责任。学生通过实验探究涡流现象，提升科学探究能力；分析电磁阻尼和电磁驱动的原理，发展科学思维能力；理解电磁现象在工程技术中的应用，树立科学态度与责任，认识到物理学在现代社会中的重要性。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：

学生在此之前已经学习了磁场、电流和电压等基本概念，了解了电磁感应的基本原理。他们对法拉第电磁感应定律有一定的了解，并能运用该定律解释简单的电磁感应现象。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对电磁感应现象普遍表现出浓厚的兴趣，喜欢通过实验观察物理现象。他们的学习能力较强，能够通过课堂讲解和实验操作掌握新知识。学习风格上，部分学生更倾向于通过实验和直观演示来学习，而另一些学生则更喜欢通过公式推导和理论分析来理解概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解涡流、电磁阻尼和电磁驱动等概念时，可能会遇到以下困难：

-涡流的形成机制较为抽象，学生可能难以想象和理解；

-电磁阻尼和电磁驱动的原理涉及复杂的物理过程，学生需要较强的逻辑思维能力；

-实验操作中，如何精确控制变量，避免误差，也是学生需要克服的挑战；

-对于电磁驱动在工程中的应用，学生可能缺乏实际经验和直观感受，理解起来有一定难度。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合实例，详细讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的原理，帮助学生建立清晰的概念框架。

2.讨论法：组织学生就电磁感应现象在日常生活中的应用进行讨论，激发学生的思考和创新意识。

3.实验法：通过实验操作，让学生亲身体验电磁感应现象，加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示电磁感应实验的动画效果，直观展示涡流的形成过程。

2.实物模型：展示电磁阻尼和电磁驱动的实物模型，帮助学生直观理解其工作原理。

3.互动软件：使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中体验电磁感应现象，提高学习兴趣。教学流程1.导入新课

详细内容：课堂开始，通过展示生活中的电磁感应现象图片（如发电机、变压器等），引导学生回顾已学的电磁感应知识，提出问题：“如何产生涡流？电磁阻尼和电磁驱动在实际生活中有哪些应用？”以此激发学生的学习兴趣，自然过渡到新课内容。

用时：5分钟

2.新课讲授

（1）涡流的产生原理

详细内容：讲解涡流的产生原理，结合法拉第电磁感应定律，分析涡流的产生条件。通过动画演示涡流的产生过程，使学生直观理解涡流的特性。

（2）电磁阻尼的原理及其应用

详细内容：介绍电磁阻尼的原理，结合实例（如电机、电机制动等）讲解电磁阻尼在实际生活中的应用。通过实验演示，让学生观察电磁阻尼现象，加深对原理的理解。

（3）电磁驱动的原理及其应用

详细内容：讲解电磁驱动的原理，结合实例（如电动机、发电机等）讲解电磁驱动在实际生活中的应用。通过实验演示，让学生观察电磁驱动现象，加深对原理的理解。

用时：15分钟

3.实践活动

（1）动手实验：学生分组进行电磁阻尼实验，观察并记录实验数据，分析电磁阻尼与速度、电阻的关系。

详细内容：学生分组进行实验，通过改变电阻大小、速度等变量，观察电磁阻尼现象的变化，记录实验数据，分析实验结果。

（2）模拟实验：利用教学软件进行电磁驱动模拟实验，观察并记录实验数据，分析电磁驱动与电流、电压的关系。

详细内容：学生通过软件模拟实验，调整电流、电压等参数，观察电磁驱动现象的变化，记录实验数据，分析实验结果。

（3）案例分析：分析实际生活中的电磁感应应用，如发电机、变压器等，讨论其工作原理和优势。

详细内容：学生分组讨论，分析发电机、变压器等设备的工作原理，讨论其优势和应用领域。

用时：15分钟

4.学生小组讨论

（1）讨论涡流的产生条件

举例回答：学生讨论如何产生涡流，例如通过改变磁场强度、导体形状等条件，产生涡流现象。

（2）讨论电磁阻尼的应用

举例回答：学生讨论电磁阻尼在实际生活中的应用，例如在电机制动、减震器等方面发挥重要作用。

（3）讨论电磁驱动的原理

举例回答：学生讨论电磁驱动的原理，例如在电动机、发电机等设备中，通过电磁感应实现能量转换。

用时：10分钟

5.总结回顾

详细内容：教师引导学生回顾本节课所学内容，强调涡流、电磁阻尼和电磁驱动的原理及在实际生活中的应用。针对本节课的重难点，如涡流的产生条件、电磁阻尼的应用等，进行具体分析和举例。最后，布置课后作业，巩固所学知识。

用时：5分钟

总用时：45分钟拓展与延伸1.拓展阅读材料

-《电磁感应的奥秘》：介绍电磁感应的历史背景、基本原理及其在现代科技中的应用，如无线电通信、磁悬浮列车等。

-《电磁学实验教程》：提供一系列电磁学实验的详细步骤和数据分析方法，帮助学生深入理解电磁感应现象。

-《电磁场与电磁波》：探讨电磁场的基本性质，电磁波的产生、传播和接收，以及电磁波在通信、医疗等领域的应用。

2.课后自主学习和探究

-学生可以尝试设计一个简单的电磁感应实验，如利用线圈和磁铁产生电流，观察电流的变化规律。

-探究电磁阻尼在不同材料中的效果，分析电阻、电感、电容等因素对电磁阻尼的影响。

-研究电磁驱动在电动机中的应用，分析电动机的工作原理，以及如何提高电动机的效率。

3.实际应用案例分析

-分析现代交通工具中的电磁感应应用，如电动汽车的电动机、磁悬浮列车的电磁驱动系统。

-研究电磁感应在医疗领域的应用，如磁共振成像（MRI）设备中的电磁感应原理。

-探讨电磁感应在能源转换和存储方面的应用，如太阳能电池板中的电磁感应现象。

4.科普文章推荐

-《电磁感应：从法拉第到现代科技》：介绍电磁感应的发展历程，以及它在科技领域的贡献。

-《电磁感应：生活中的科学》：以通俗易懂的语言，讲述电磁感应在日常生活中的应用实例。

-《电磁感应：未来的科技》：展望电磁感应在未来的科技发展中的应用前景。

5.互动式学习资源

-利用在线教育平台，提供电磁感应相关的视频教程、互动实验和在线测试，帮助学生巩固知识。

-鼓励学生参与科学俱乐部或兴趣小组，与其他同学一起探讨电磁感应的奥秘。

-邀请相关领域的专家进行讲座，让学生了解电磁感应在科学研究和技术创新中的应用。重点题型整理1.题型：计算涡流产生的热量

答案示例：一根长直导线通有电流I，在导线附近有一个矩形线圈，线圈与导线垂直。当导线中的电流变化率为dI/dt时，求线圈中产生的涡流及其产生的热量Q。

解答步骤：

-根据法拉第电磁感应定律，计算线圈中的感应电动势E。

-利用欧姆定律，计算线圈中的感应电流I'。

-根据电流的热效应公式Q=I'^2Rt，计算涡流产生的热量Q。

2.题型：分析电磁阻尼对机械运动的影响

答案示例：一个质量为m的物体，悬挂在一个阻尼系数为c的弹簧上，当物体受到周期性驱动力Fcosωt的作用时，求物体的运动方程。

解答步骤：

-建立物体的运动方程，考虑阻尼力和驱动力的影响。

-对运动方程进行微分，得到物体的速度和加速度表达式。

-分析运动方程的解，确定物体的运动状态，如振动频率、振幅等。

3.题型：设计一个电磁驱动装置

答案示例：设计一个利用电磁驱动原理的简易电动机，要求说明工作原理、主要部件及设计参数。

解答步骤：

-分析电动机的工作原理，包括电磁感应和电磁力。

-确定电动机的主要部件，如线圈、磁铁、支架等。

-根据设计要求，确定线圈匝数、磁铁强度、电源电压等参数。

4.题型：比较不同材料的电磁阻尼效果

答案示例：比较铜、铝、铁三种材料在相同条件下产生的电磁阻尼效果，分析原因。

解答步骤：

-设计实验，测量不同材料在相同条件下产生的电磁阻尼。

-分析实验数据，比较不同材料的电磁阻尼效果。

-探讨不同材料电磁阻尼效果差异的原因，如电阻率、磁导率等。

5.题型：计算电磁感应产生的电动势

答案示例：一个半径为R的圆形线圈，在垂直于线圈平面的磁场中绕其中心轴旋转，转速为ω，求线圈中产生的感应电动势E。

解答步骤：

-根据法拉第电磁感应定律，计算线圈在旋转过程中产生的总电动势E。

-考虑线圈中不同部分的电动势，分别计算每个部分的电动势，然后求和得到总电动势E。

-分析电动势随时间的变化规律，确定电动势的最大值和频率。教学反思与总结今天的课，咱们一起来回顾一下。首先，我想说，这节课对我来说是一次挺有挑战的经历。咱们高中物理的电磁感应这部分内容，挺有意思的，但也挺复杂的。学生们对这个主题的反应，我也挺关注的。

教学反思嘛，我觉得有几个地方做得不错，也有一些地方需要改进。

首先，我在导入新课的时候，用了生活中的例子，像发电机、变压器这些，我觉得这挺有帮助的。学生们看到这些熟悉的设备，对电磁感应的兴趣明显提高了。不过，我也发现有些学生还是对涡流的产生原理不太理解，这可能是因为这个概念比较抽象，需要更直观的教学方法。

然后，我在讲授新课的时候，尽量用简单的语言解释复杂的物理现象。我用了动画和图示来帮助学生理解，效果还不错。但是，我发现有些学生还是跟不上节奏，可能在基础知识上有所欠缺。这让我意识到，今后的教学中，我需要更细致地了解每个学生的学习情况，提前做好预习和复习。

实践活动这部分，我觉得学生们参与得挺积极的。他们分组做实验，讨论得很热烈。不过，在实验过程中，我发现有些学生操作不够规范，导致实验数据不太准确。这说明我在实验指导上还需要加强。

至于学生小组讨论，我觉得这是一个挺好的环节。学生们在讨论中，不仅巩固了所学知识，还提出了一些很有意思的问题。比如，有学生问：“为什么涡流会产生热量？”这样的问题让我很高兴，说明学生们在思考。

当然，也有一些不足。比如，我在课堂上没有很好地照顾到所有学生