(教学设计)第2章 第3节 自感现象与涡流2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019).docx

(教学设计)第2章第3节自感现象与涡流2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

主备人

备课成员

教学内容

第2章第3节自感现象与涡流，选自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)。本节内容主要包括自感现象的定义、特点及计算，涡流的产生、应用及防止。具体涉及以下知识点：

1.自感现象：介绍自感现象的定义、产生原因及影响自感系数的因素。

2.自感电动势的计算：推导自感电动势的表达式，并通过实例进行分析。

3.涡流的产生：阐述涡流的定义、产生原理及涡流损耗。

4.涡流的应用：介绍涡流在实际应用中的优点，如电磁炉、金属探测器等。

5.涡流的防止：探讨如何降低涡流损耗，提高设备效率。

本节教学内容旨在帮助学生深入理解自感现象与涡流的物理本质，掌握相关计算方法，并了解其在实际应用中的作用。

核心素养目标

本节课程旨在培养学生的物理学科核心素养，具体目标如下：

1.科学思维：通过自感现象与涡流的学习，使学生能运用物理知识解释现象，培养逻辑思维与分析能力。

2.实践与创新：鼓励学生参与实验与探究，设计简单电路，激发创新意识，提高实践操作能力。

3.科学探究：培养学生运用科学方法研究物理现象的能力，学会合作与交流，提高问题解决能力。

4.情感态度与价值观：关注自感现象与涡流在生活中的应用，培养学生对物理学的兴趣和责任感，认识到科技进步对社会发展的作用。

学习者分析

1.学生已经掌握了电磁感应的基本原理，了解法拉第电磁感应定律，能够运用这些知识分析简单电路中的电磁现象。

2.学生对物理现象具有一定的兴趣，具备一定的实验操作能力和观察分析能力。在学习风格上，部分学生喜欢通过直观的实验现象理解抽象的物理规律，而另一部分学生则擅长通过数学推导来解决问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战有：自感现象与涡流的理论较为抽象，学生在理解上可能存在困难；自感电动势的计算涉及到积分，对学生数学能力要求较高；在实际操作中，学生可能对实验器材的使用和数据处理不够熟练，需要加强指导。此外，学生对涡流在实际应用中的理解可能不够深入，需要通过实例分析来提高认识。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

1.教学方法：

(1)讲授法：通过生动的语言和形象比喻，讲解自感现象与涡流的物理本质，帮助学生理解抽象概念。

(2)讨论法：组织学生针对自感现象与涡流的实际问题进行小组讨论，培养学生的合作意识和问题解决能力。

(3)实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，观察自感现象与涡流的实际效果，提高学生的实践能力。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：运用PPT、动画等展示自感现象与涡流的原理和实验过程，增强学生对知识点的直观感受。

(2)教学软件：使用物理仿真软件，模拟自感现象与涡流的实验，帮助学生深入理解物理规律。

(3)网络资源：利用网络平台，提供相关拓展阅读和案例，激发学生的学习兴趣，拓宽知识视野。

教学过程

一、导入新课

1.复习旧知

同学们，我们在上一节课学习了电磁感应现象，知道了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。那么，大家还能回忆起法拉第电磁感应定律的内容吗？哪位同学来给大家讲解一下？

（请一位同学回答，给予表扬）

很好，看来大家对这部分内容掌握得不错。今天我们将继续学习电磁感应现象的一个特殊现象——自感现象。

2.引入新课

在日常生活和工业生产中，自感现象和涡流现象无处不在。比如，我们在使用电风扇时，关闭开关后，电风扇叶片还会转动一段时间；在冶炼金属时，通过线圈中的电流产生涡流，使金属熔化。那么，这些现象背后的原理是什么呢？这就是我们今天要学习的自感现象与涡流。

二、新课内容

1.自感现象

（1）演示实验

我这里有一个简单的电路，当开关断开时，大家观察灯泡的变化。

（进行实验，学生观察）

实验中，大家发现开关断开后，灯泡并没有立刻熄灭，而是逐渐变暗。这是因为在自感现象中，电流的变化会引起磁通量的变化，从而产生自感电动势。

（2）理论讲解

自感电动势的大小与线圈的自感系数、电流变化快慢有关。自感系数越大，电流变化越快，自感电动势就越大。

（3）例题讲解

2.涡流

（1）演示实验

（进行实验，学生观察）

实验中，大家看到铝制圆盘在磁场中旋转时，产生了火花。这是因为铝制圆盘中的电流形成了涡流。

（2）理论讲解

涡流是由于磁场的变化在导电体内产生感应电流，形成的旋涡状电流。涡流的产生会导致能量损耗，因此在一些设备中需要尽量减小涡流。

（3）应用与防止

涡流虽然会带来能量损耗，但在一些场合下，我们可以充分利用涡流。比如，在电磁炉、金