《物理新设计同步人教选修3-2课件：第四章 电磁感应 第7节 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理新设计同步人教选修3-2课件：第四章 电磁感应 第7节 .pptx（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 第7节 涡流 电磁阻尼和电磁驱动 学习目标核心提炼 1 了解涡涡流是怎样产样产 生的 3种现现象 涡涡流 电电磁 阻尼和电电磁驱动驱动 1个原理 电电磁感应应 1个关键键点 电电磁阻尼 和电电磁驱动驱动 都是安培力 作用 一是阻碍 一是驱驱 动动 2 了解涡涡流现现象的利用和危害 3 通过对涡过对涡 流实实例的分析 了解涡涡流现现象在生活 和生产产中的应应用 4 了解电电磁阻尼和电电磁驱动驱动 2课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 一 涡流 阅读阅读 教材第26页页 了解涡涡流的成因 应应用及危害 1 定义 在变化的磁场中的导体内产生的 就像水中的漩涡
2、 所以把它叫 做涡电流 简称涡流 2 特点 若金属的电阻率小 涡流往往很强 产生的 很多 感应电流 3 应用 1 涡流 的应用 如真空冶炼炉 2 涡流 的应用 如探雷器 安检门 热量 热效应 磁效应 3课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 4 防止 电动机 变压器等设备中为防止铁芯中 而导致浪费能量 损坏电器 应采取如下措施 1 途径一 增大铁芯材料的 2 途径二 用相互绝缘的 的铁芯代替整块硅钢铁芯 思考判断 1 涡涡流也是一种感应电应电 流 2 导导体中有涡涡流时时 导导体没有和其他元件组组成闭闭合回路 故导导体不会发热发热 3 利用涡涡流制成的探测测器也可探测测毒品 4 涡涡流是一种有害
3、的电电磁感应现应现 象 涡流过大 电阻率 硅钢片叠成 4课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 二 电磁阻尼和电磁驱动 阅读阅读 教材第27 28页页 了解电电磁阻尼和电电磁驱动驱动 的成因 1 电磁阻尼 1 定义 当导体在磁场中运动时 导体中会产生感应电流 感应电流会使导体受到 安培力 安培力总是 导体运动的现象 2 应用 磁电式仪表中利用 使指针迅速停下来 便于读数 2 电磁驱动 1 定义 磁场相对于导体转动时 在导体中会产生感应电流 感应电流使导体受到 的作用 使导体运动起来的现象 2 应用 交流感应电动机 阻碍 电磁阻尼 安培力安培力 5课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 思维拓展 一
4、个闭闭合线线圈放在蹄形磁铁铁的两磁极之间间 如图图1所示 蹄形磁铁铁和闭闭合线线圈都 可以绕轴转动绕轴转动 当蹄形磁铁顺时针转动时铁顺时针转动时 线线圈也顺时针转动顺时针转动 磁铁铁逆时针转时针转 动时动时 线线圈也逆时针转动时针转动 图1 6课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 1 蹄形磁铁转动时铁转动时 穿过线过线 圈的磁通量是否变变化 2 线线圈转动转动 起来的动动力是什么力 线线圈的转动转动 速度与磁铁铁的转动转动 速度什么关系 答案 1 变化 2 线圈内产生感应电流受到安培力的作用 安培力作为动力使线圈转动起来 线圈的 转速小于磁铁的转速 7课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 预习
5、完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题问题 1 问题问题 2 8课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 涡流的理解 利用和防止 1 涡流的本质 电磁感应现象 2 产生涡流的两种情况 1 块状金属放在变化的磁场中 2 块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动 要点归纳 9课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 3 产生涡流时的能量转化 伴随着涡流现象 其他形式的能转化成电能最终在金属块 中转化为内能 1 金属块放在了变化的磁场中 则磁场能转化为电能 最终转化为内能 2 如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动 则由于克服安培力做功 金属块 的机械能转化为电能 最终转化为内能 10课堂互动探究课
6、前自主梳理课时达标训练 精典示例 例1 多选选 如图2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 接的金属工件中就会产生感应电流 感应电流通过焊缝处产生很多热量 将金属熔 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 图2 11课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 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 电流变化的频率越高 则产生的感应电流越大 升温越快 故选项A正确 B错误 工件上各处电流相
7、同 电阻大处产生的热量多 故选项C错误 D正确 答案 AD 12课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 13课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 针对训练1 多选选 对变压器和电动机等中的涡流的认识 以下说法正确的是 A 涡流会使铁芯温度升高 减少线圈绝缘的寿命 B 涡流发热 要损耗额外的能量 C 为了不产生涡流 变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替 整块硅钢铁芯 D 涡流产生于线圈中 对原电流起阻碍作用 解析 变压器和电动机中产生的涡流会使温度升高消耗能量 同时会减少线圈绝缘的 寿命 选项A B正确 变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代 替整块硅钢铁芯是为了增
8、加电阻 减小电流 减少产生的热量 选项C错误 涡流产 生于铁芯中 对原电流无阻碍作用 选项D错误 答案 AB 14课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 对电磁阻尼和电磁驱动的理解 电磁阻尼与电磁驱动的比较 要点归纳 电电磁阻尼电电磁驱动驱动 不 同 点 成因 由于导导体在磁场场中运动动而产产生感应电应电 流 从而使 导导体受到安培力 由于磁场场运动动而产产生感应电应电 流 从而使导导体受到 安培力 效果 安培力的方向与导导体相对对磁场场运动动方向相反 阻 碍导导体运动动 导导体受安培力的方向与导导体运动动方向相同 推动动 导导体运动动 能量 转转化 导导体克服安培力做功 其他形式的能转转化为电
9、为电 能 最终转终转 化为为内能 由于电电磁感应应 磁场场能转转化为电为电 能 通过过安培力 做功 电电能转转化为导为导 体的机械能 从而对对外做功 相同点 两者都是电电磁感应现应现 象 都遵循楞次定律 都是安培力阻碍引起感应电应电 流的导导体与磁场间场间 的相对对运 动动 15课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 精典示例 例2 多选选 如图3所示 蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO 转动 从上向下看 当磁铁逆时针转动时 则 图3 16课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 A 线圈将逆时针转动 转速与磁铁相同 B 线圈将逆时针转动 转速比磁铁小 C 线圈转动时将产生大小 方向周期性变化的电流
10、 D 线圈转动时感应电流的方向始终是abcda 解析 当磁铁逆时针转动时 相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线 线圈 中产生大小 方向周期性变化的电流 故选项C正确 D错误 由楞次定律可知 线圈将与磁铁同向转动 但转速一定小于磁铁的转速 如两者的转 速相同 磁感线与线圈处于相对静止状态 线圈不切割磁感线 无感应电流产生 答案 BC 17课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 1 由楞次定律的推广含义义知 线线圈的运动动可以阻碍两者间间的相对对运动动 所以其角速度必小于磁铁转动铁转动 的角速度 2 电电磁驱动驱动 和电电磁阻尼的联联系 电电磁驱动驱动 和电电磁阻尼现现象中安培力的 作用效果均为
11、为阻碍导导体间间的相对对运动动 18课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 针对训练2 扫描隧道显微镜 STM 可用来探测样品表面原子尺度上的形貌 为了有 效隔离外界振动对STM的扰动 在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板 并施加磁场来快速衰减其微小振动 如图4所示 无扰动时 按下列四种方案对 紫铜薄板施加恒磁场 出现扰动后 对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效 的方案是 图4 19课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 解析 感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化 在A图中 系统震动时 紫铜薄板随之上下及左右振动 在磁场中的部分有时多有时少 磁通量发生变化 产生感应电流 受到
12、安培力 阻碍系统的震动 在B D图中 只有紫铜薄板左右振 动才产生感应电流 而上下振动无电流产生 在C图中 无论紫铜薄板上下振动还是 左右振动 都不会产生感应电流 故选项A正确 B C D错误 答案 A 20课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 A 涡流跟平时常见的感应电流一样 都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B 涡流不是感应电流 而是一种有别于感应电流的特殊电流 C 涡流有热效应 但没有磁效应 D 在硅钢片中不能产生涡流 解析 涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流 只不过是由金属块自身构成 回路 它既有热效应 也有磁效应 所以A正确 B C错误 硅钢中产生的涡流较 小 D错误 答案
13、 A 1 对涡流的理解 下列关于涡流的说法正确的是 21课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 2 涡流的应用 多选选 安检门是一个用于安全检查的 门 门框 内有线圈 线圈 里通有交变电流 交变电流在 门 内产生交变磁场 金属物品通过 门 时能产 生涡流 涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流 从而引起报警 以下关于这个安 检门的说法正确的是 A 这个安检门也能检查出毒品携带者 B 这个安检门只能检查出金属物品携带者 C 如果这个 门框 的线圈中通上恒定电流 也能检查出金属物品携带者 D 这个安检门工作时 既利用了电磁感应现象 又利用了电流的磁效应 22课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 解析 这
14、个安检门是利用涡流工作的 因而只能检查出金属物品携带者 选项A错误 B正确 若 门框 的线圈中通上恒定电流 只能产生恒定磁场 它不能使块状金 属产生电流 因而不能检查出金属物品携带者 C错误 安检门工作时 既利用了电 磁感应现象 又利用了电流的磁效应 D正确 答案 BD 23课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 3 对电磁阻尼的理解 多选选 如图5所示是电表中的指针和电磁阻尼器 下列说法正确 的是 图5 24课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 A 2是磁铁 在1中产生涡流 B 1是磁铁 在2中产生涡流 C 该装置的作用是使指针能够转动 D 该装置的作用是使指针能很快地稳定 解析 当指针摆动时
15、 1随之转动 2是磁铁 那么在1中产生涡流 2对1的安培力将 阻碍1的转动 总之不管1向哪个方向转动 2对1的效果总起到阻尼作用 所以它能使 指针很快地稳定下来 选项A D正确 答案 AD 25课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 4 对电磁驱动的理解 如图6所示 光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上 环 1竖直 环2水平放置 均处于中间分割线上 在平面中间分割线正上方有一条形磁 铁 当磁铁沿中间分割线向右运动时 下列说法正确的是 图6 26课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 A 两环都向右运动 B 两环都向左运动 C 环1静止 环2向右运动 D 两环都静止 解析 条形磁铁向右运动时 环1中磁通量保持为零不变 无感应电流 仍静止 环2 中磁通量变化 根据楞次定律 为阻碍磁通量的变化 感应电流的效果使环2向右运 动 答案 C 27课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 28 本节内容结束
