一节“生活·生动·生态”的高中物理课堂教学案例课题：涡流、电磁阻尼和电磁驱动

江苏省连云港市海滨中学 潘海林

本教学案例的课题为：涡流、电磁阻尼和电磁驱动。把中学物理课堂教学看作为一个生态系统,以生态学的视角审视中学物理课堂教学,用系统整体的观念来分析中学物理课堂教学,揭示中学物理教学的生态本质、特征等,从而明确了中学物理课堂教学的生态性。做到充分了解学情、认知备课，设计学案。让探究、谈论等活动贯穿始终，学生全程参与。

【实验教学目标】

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。

过程与方法

培养学生动手动脑的能力和客观、全面地认识事物的科学态度。

情感、态度与价值观

培养学生学以致用的思想，用辩证唯物主义的观点认识问题的态度。

【实验内容】

1.实验名称：涡流，电磁阻尼与电磁驱动

2.实验器材：自制教具：“电磁阻尼与电磁驱动演示仪”；强磁铁

【实验教学设计思路】

1.教学重点：涡流的概念及应用

2.教学难点：电磁阻尼与电磁驱动的实例分析

3.实验作用：直观演示涡流、电磁阻尼与电磁驱动现象，给学生提供感性认识，激发学习兴趣，为突破教学难点提供事实依据。

4.教学策略：利用自制实验器材，引导学生演示实验，观察实验，自主探究活动。

5.实验类型：演示实验。

【实验教学过程】

导入新课

课前与学生共同设计新课引入方式：以表演小品的方式引入新课。

学生活动：几个学生扮演“恐怖分子”，其中一人携带管制刀具混入“车站”（教室）内；另外几个同学扮演警察，其中一人携带仪器——金属探测器在人群中搜查管制刀具。当金属探测器靠近一个同学背部时，发出报警声，然后从该同学背后搜出一把菜刀。

学生哄堂大笑之余对金属探测器的工作原理充满了好奇。急于想知道金属探测器的工作原理。

学生对涡流知识知道的不多，感性认识也少。良好的开端是成功的一半，所以新颖的新课引入方式是非常关键的，起到激发学生兴趣，调动积极性的作用。

进行新课

引导学生预习涡流知识点。

1.解释金属探测器的工作原理。2.什么是涡流？它的本质？

3.说出涡流知识在生活生产中的应用及防护的例子。

通过课本当堂预习涡流知识点。通过讨论、交流然后解释解释探测器工作原理。渗透辩证观点，事物都有两面性。有利的方面加以利用；有害方面加以防护。

归纳总结本知识点：

一、涡流

1.定义：把块状金属放在变化的磁场中，或让他们在磁场中运动，金属块中会产生环形感应电流，像水中的漩涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流。

2.涡流的利用

A、利用涡流的热效应：真空冶炼炉、电磁炉、高频感应炉

利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。

B、利用涡流的磁效应：探雷器（隐蔽的金属物改变通过探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物）、安检门、电磁制动装置（利用涡流与磁场的相互作用制造出了电磁制动装置，应用于电表的阻尼振动，高速机车制动的涡流闸

3.涡流的防止：涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏仪器

途径一：增大铁芯材料的电阻率

途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯

二、电磁阻尼

演示：向学生展示一块机械式电能表。介绍自制的教具的制作方法。边介绍边拆除多余的零件，只保留铝盘及支架。用手拨动铝盘边缘，让铝盘转动起来

学生活动：认识电能表内部结构

学生对机械式电能表很陌生，可以在课堂上展示一款机械式电能表，认识其中铝盘、支架部分。

叙述现象：让学生通过观察知道铝盘转动时摩擦很小，要转动很长时间才会停下来。

选一名学生将一块强磁铁靠近铝盘边缘，观察铝盘转动情况。让学生参与实验。调动学生参与实验的积极性，激发兴趣。

引导学生解释实验现象。在学习了涡流知识的基础上，部分学生能够解释这是电磁阻尼现象。启发学生：强磁铁靠近铝盘时，铝盘会感应产生涡流。据楞次定律解释实验。

归纳总结知识点：

电磁驱动：

概念：磁场相对于导体运动时，导体产生感应电流，感应电流使导体受到安培力。安培力的作用，使导体运动起来的现象称为电磁驱动。

特点：线圈转动方向与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速，即同向异步。

实质：电磁驱动属于电磁感应现象，安培力的作用是阻碍导体与磁体间的相对运动。

应用：交流感应电动机

设问：

1.还是利用刚才的实验器材进行实验，在铝盘静止时将磁铁从铝盘边缘上方沿铝盘边缘快速通过，会有什么现象？

2.如何解释实验现象呢？

3.电磁驱动有哪些应用？举例？

学以致用：学习课本内容后回答问题，进行物理社会生活方面的教育。

【反思与分析】

虽然涡流、电磁阻尼和电磁驱动是一节知识延伸课，但是它却是电磁感应现象和楞次定律的深化和细化。学生学好它，对电磁感应现象和楞次定律的理解意义非常重大。由于学生的认知水平存在差异性，在教学过程中学生的表现参差不齐。我在上课时对学生进行正面评价，以鼓励为主。让学生树立信心，勇于表现自己。在充分了解学情、认知基础上备课，设计学案。让探究、谈论等活动贯穿始终，学生全程参与，努力创设一节生活·生动·生态的物理课。