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关于电磁的优秀教案

作为一位优秀的人民教师,就有可能用到教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。那么教案应该怎么写才合适呢?以下是小编收集整理的关于电磁的优秀教案,希望对大家有所帮助。

关于电磁的优秀教案1

一、教材分析

本节是选学内容,它是又一种特殊的电磁感应现象,在实际中有许多应用。可根据各校的实际情况或选讲,或指导学生阅读。涡流和自感现象以及许多现象一样,都有利弊两个方面。教学中应充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

二、学情分析

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。即已经学会对自感现象的分析,但头脑中没有涡流这个概念而已,也没有意识到涡流现象,线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对涡流现象的解释以及分析是学生遇到的最大挑战。

三、教学目标

(一)知识与技能

1.知道涡流是如何产生的。

2.知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止。

3.知道电磁阻尼和电磁驱动。

(二)过程与方法

培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。

(三)情感、态度与价值观

培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。

四、重点、难点

教学重点:

1.涡流的概念及其应用。

2.电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。

教学难点:

电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。

五、教学手段与策略

通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验

六、教学用具:

电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置(可拆变压器)、电磁阻尼演示装置(示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁),电磁驱动演示装置(U形磁铁、能绕轴转动的铝框)。

七、课时安排 : 1课时

八、教学过程

(一)引入新课

教师:出示电动机、变压器铁芯,引导学生仔细观察其铁芯有什么特点?

学生:它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的。

教师:为什么要这样做呢?用一个整块的金属做铁心不是更省事儿?学习了涡流的知识,同学们就会知道其中的奥秘。

(二)进行新课

1、涡流

教师:[演示1]涡流生热实验。

在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm的铁板,铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后,让学生摸摸铁芯和铁板,比较它们的温度,给全班同学。

学生:铁板的温度比铁芯高。

教师:为什么铁芯和铁板会发热呢?原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材,了解什么叫涡流

学生:当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡,所以叫做涡流

师生共同活动:分析涡流的产生过程。

分析:如图所示,线圈接入反复变化的电流,某段时间内,若电流变大,则其磁场变强,根据麦克斯韦理论,变化的磁场激发出感生电场。导体可以看作是由许多闭合线圈组成的,在感生电场作用下,这些线圈中产生了感生电动势,从而产生涡旋状的感应电流。由于导体存在电阻,当电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流的热效应。

教师:课件演示,涡流的产生过程,增强学生的感性认识。

教师:为什么铁板的温度比铁芯高?

学生:因为铁板中的涡流很强,会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的电阻很大,涡流大为减弱,涡流产生的热量也减少。

教师:同学们明白了为什么铁芯用薄片叠合而成了吗?

学生:为了减少涡流损失的电能,同时也保护铁芯不被烧坏。

教师:下面大家阅读教材,了解一下涡流在生产、生活、科技等方面的应用。

2、电磁阻尼

教师:下面我们看教材30页上的“思考与讨论”,分组讨论,然后发表自己的见解。

学生:阅读教材后,发表自己的看法。

师生共同活动,得出电磁阻尼的概念:

导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

教师:[演示2]电磁阻尼。

按照教材“做一做”中叙述的内容,演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。

学生观察现象并解释现象。

[演示3]如图所示,弹簧下端悬挂一根磁铁,将磁铁托起到某高度后释放,磁铁能振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一固定线圈,磁铁会很快停下来。上述现象说明了什么?

学生:观察现象并作出分析。

当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中会产生感应电流,感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开,也就是磁铁振动时除了空气阻力外,还有线圈的磁场力作为阻力,安培阻力较相对较大,因而磁铁会很快停下来。

3、电磁驱动

教师:感应电流不仅会对导体产生阻尼作用,有时还会产生驱动作用。

[演示4]电磁驱动。

演示教材31页的演示实验。引导学生观察并解释实验现象。

师生共同活动,得出电磁驱动的概念:

磁场相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种现象称为电磁驱动。

教师:交流感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。

(三)课堂、点评

教师活动:让学生概括本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。

教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的.顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。

(四)实例探究

涡流的应用

【例1】如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量热量,将金属融化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法正确的是( )

A.电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高的越快

B.电流变化的频率越低,焊缝处的温度升高的越快

C.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小

D.工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大

解析:线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流的大小与感应电动势有关,电流变化的频率越高,电流变化的越快,感应电动势就越大。A选项正确。工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多,D选项也正确。

答案:AD

【例2】用丝线悬挂闭合金属环,悬于O点,虚线左边有匀强磁场,右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场,会有这种现象吗?

分析:只有左边有匀强磁场,金属环在穿越磁场边界时,由于磁通量发生变化,有感应电流产生,于是阻碍相对运动,摆动很快停下来,这就是电磁阻尼现象;空间都有匀强磁场,穿过金属环的磁通量反而不变化了,因此不产生感应电流,不会阻碍相对运动。

(五)巩固练习

1.如图所示,一块长方形光滑铝板水平放在桌面上,铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁,一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动,则( )

A.铝环的滚动速度将越来越小

B.铝环将保持匀速滚动

C.铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极

D.铝环的运动速率会改变,但运动方向将不会发生改变

答案:B

2.如图所示,闭合金属环从曲面上 h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则( )

A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于 h

B.若是匀强磁场,环滚上的高度等于h

C.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于h

D.若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h

答案:BD

3.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动,则小球的可能是( )

A.铁 B.木

C.铜 D.铝

答案:CD

4.如图所示,圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上,条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动,其轴线在圆环圆心,与环面垂直,则磁铁在穿过环过程中,做______运动.(选填“加速”、“匀速”或“减速”)

答案:减速

(六)作业

1、认真阅读教材。

2、思考并完成“问题与练习”中的习题。

3、收集“涡流的利用和防止”方面的资料,在课下交流。

(七)教学反思

思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。

九、板书设计

一、涡流

当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡,所以叫做涡流

应用:真空冶炼炉、探雷器、安检门。

二、电磁阻尼

导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

三、电磁驱动

磁场相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种现象称为电磁驱动。

十、资料袋

1.利用涡流加热和熔炼金属

交变电流的磁场在金属内感应的涡流能产生热效应。这种加热方法与用燃料加热相比有很多优点,除课本所述外还有:加热效率高,达到50%~90%;加热速度快;用不同频率的交变电流可得到不同的加热深度,这是因为涡流在金属内不是均匀分布的,越靠近金属表面层电流越强,频率越高这种现象越显著,称为“趋肤效应”。

工业上把感应加热依频率分为四种:工频(50 Hz);中频(0.5~8 kHz);超音频(20~60 Hz);高频(60~600 kHz)。工频交变电流直接由配电变压器提供;中频交变电流由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产生;超音频和高频交变电流由大功率电子管振荡器产生。

课本图16?41画的是无心式感应熔炉,用途是熔炼铸铁、钢、合金钢和铜、铝等有色金属.所用交变电流的频率要随坩锅能容纳的金属质量多少来选择,以取得最好的效果。例如: 5 kg的用20 kHz,100 kg的用2.5 kHz,5 t的用1 kHz乃至50 kHz.

感应加热法也广泛用于钢件的热处理,如淬火、回火、表面渗碳等.例如齿轮、轴等只需要将表面淬火提高硬度、增加耐磨性,可以把它放入通有高频交流的空心线圈中,表面层在几秒钟内就可上升到淬火需要的高温,颜色通红,而其内部温度升高很少。然后用水或其他淬火剂迅速冷却就可以了.其他的热处理工艺可根据需要的加热深度选用中频或工频等。

2.涡流与节能炊具电磁灶

我们知道,把块状的金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,块状金属内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很像水的旋涡,叫涡电流,简称涡流.由于金属电阻小,所以涡流很强,(如图1所示)当交流电通过导线时,铁芯中就产生很强的涡流,这种强电流使铁芯发热,浪费电能.为了减少损失,电机、变压器等通常用具有绝缘层的薄硅钢片叠压制成铁芯,使回路电阻增大,减少涡流

在各种电机、变压器中,涡流是有害的,我们要采取各种办法来减弱它,其实涡流也是可以利用的,工业上的高频感应炉就是利用涡流来熔化、冶炼金属的.这种冶炼方法速度快,温度容易控制,而且污染少,适应冶炼特种合金和特种钢。

涡流也可以应用于生活.本文将要介绍的电磁灶就是涡流在生活中的应用。

电磁灶首先把50 Hz的交流电通过桥式整流装置改换成直流电,然后通过逆变器,转换成15 kHz ~50 kHz的高频电流,此高频电流通过扁平螺旋形加热线圈(螺旋中心有圆环形磁芯)产生高频交变磁场,这个磁场的磁感线穿过非金属灶台面板进入烹饪铁锅底内,由于电磁感应产生电场,形成强大的涡流电流,发出大量的焦耳热,达到对食物加热的目的。

关于电磁的优秀教案2

(一)实验导入

1.在上课之前,老师为大家准备了一个小实验,想不想看看?演示实验,你看到了什么?

那它是由什么组成的?(板书:电池、导线、铁钉)

2.很简单,想不想自己也来做一个?看看你们做的电磁铁能吸多少大头针?组长上来领取材料,开始实验。

3.(学生汇报结果,老师进行相应的板书)你发现了什么?电磁铁的磁力大小究竟与什么因素有关呢?今天我们就来研究“电磁铁的磁力(一)”(板书课题)

(二)大胆猜想,充分假设

1.电磁铁的磁力大小与哪些因素有关呢?科学家们在进行科学研究时,第一步就是要对研究的问题作出假设。(板书:作出假设)我们也来做一回科学家怎么样?我们也来猜一猜影响电磁铁磁力大小的因素有哪些呢?今天老师还有一个更高的要求,不仅要说出我们的假设,还要说出这样假设的简单理由。

2.下面先单独思考一下,在进行小组讨论,作出本小组的假设。(学生活动)

3.小组汇报,老师进行板书:电池数量、线圈数、铁芯粗细。

4.刚才各小组都作出了自己的假设,那么在这些因素中,你们小组觉得什么因素可能是影响电磁铁磁力大小最大的因素呢?

(三)设计实验,验证假设

1.同学们提出了很多假说,因为时间关系,这节课我们先重点研究线圈圈数与电磁铁磁力大小的关系。

2.为了使研究更科学,在研究之前,我们首先要制订研究计划。(板书:制订计划)

3.我们已经确定了研究的问题,那我们怎样来设计这个对比实验呢?

4.下面请各个小组讨论并制订研究计划,完成实验活动单。

5.下面哪个小组来汇报自己的研究计划?有没有小组需要补充的,为了实验的统一性,我们规定线圈分别为20、40、60、80圈。

6.在这个实验中,除了同学们所说的研究计划,老师这里有一些实验小贴示我们一起来看一下。

7.各组实验,做好记录。(老师下位指导)(板书:实验验证)

8.各小组汇报实验结果。(各组长在电脑中打出)

9.从你们小组的数据中你发现了什么?(板书:我的发现)从全班8个小组收集到的数据你又发现了什么?

10.小结:通过实验我们发现:电磁铁磁力大小与线圈的圈数有关,圈数越多,磁力越大;圈数越少,磁力越大。

(四)总结延伸,承上启下

1.学完今天这节课,你有什么收获?是的,今天我们像科学家一样经历了“提出问题——作出假设——制订计划——交流计划——实验验证”的"步骤研究了电磁铁的磁力大小与线圈之间的关系。刚才我们各小组还提出了其他的假说,这些因素是否也会影响电磁铁的磁力大小呢?下节课我们还将继续研究。

2.最后老师还有一个要求,回家后,自己准备材料,制作一个强大电磁铁,下次科学课我们来个比赛看谁做的电磁铁磁力最大?你又会产生什么新问题?。

反思:本课教学中最难的点是电池的用量,很是浪费.

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