《物理新设计同步教科选修3-2课件：第一章 电磁感应 第7节 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理新设计同步教科选修3-2课件：第一章 电磁感应 第7节 .pptx（27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 选学 学习目标核心提炼 1 了解涡涡流是怎样产样产 生的 2种现现象 涡涡流 电电磁阻尼 3种应应用 高频频感 应应炉 电电磁炉 磁 电电式电电表 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 了解高频频感应应炉 电电磁灶和电电磁阻尼 2课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 一 涡流 1 涡流的概念 感应电流 由于电磁感应 在整块金属导体内部会形成 电流在金属块内组成闭合 回路 很像水的旋涡 因此叫做涡电流 简称涡流 如图1所示 图1 3课堂互动探究课前自主梳理课时达标
2、训练 2 特点 整块金属的 很小 涡流往往 3 涡流的危害 1 涡流在金属块内部释放出大量的焦耳热 会使铁芯温度 缩短线圈绝缘 材料的寿命 2 涡流的热效应会消耗能量 使变压器 电动机的效率 4 涡流危害的防止 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 电阻很大 升高 降低 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 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
3、流制成的探测测器也可探测测毒品 4 涡涡流是一种有害的电电磁感应现应现 象 5课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 二 高频感应炉与电磁灶 1 结构 高频感应炉结构如图2所示 电磁灶的结构如图3所示 6课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 2 高频感应炉冶炼金属的原理及优点 高频感应炉冶炼金属是利用熔化金属 冶炼锅内装入被冶炼的金属 让 通过线圈 被冶炼的金属内部就产生很强的涡流 从而产生大量的热 使金属熔化 优点 速度 温度容易 能避免有害杂质混入被冶炼的金属中 3 电磁灶的工作原理 在励磁线圈中通入时 形成 作用于铁磁材料制成的烹饪锅 在 锅底产生 锅底有适当的电阻 产生 使锅底发热 涡流
4、 高频交流电 快控制 交变电流交变磁场 涡流焦耳热 7课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 思考判断 1 高频频感应应炉是利用高频电频电 流的热热效应应冶炼炼金属的 2 高频频感应应炉中 对电对电 流的频频率高低要求不是很高 只要电电流足够够大就可以 3 电电磁灶烹饪饪食物时时 锅锅上的电电流容易造成触电电事故 故使用时时要小心操作 4 陶瓷 玻璃器皿也可以在电电磁灶上使用 8课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 三 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 阻碍
5、 电磁阻尼 9课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 思考判断 1 电电磁阻尼遵循楞次定律 2 电电磁阻尼发发生的过过程 存在机械能向内能的转转化 3 电电磁阻尼现现象发发生时时 安培力对导对导 体运动产动产 生阻碍作用 10课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 预习完成后 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 11课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 对涡流的理解 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 12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
6、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 13课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 例1 多选选 如图4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 精典示例 图4 14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
7、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 工件上各处电流相同 电阻大处产生的热量多 故选项C错误 D正确 答案 AD 15课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 16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
8、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 17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
9、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 18课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 例2 扫描隧道
10、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5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 精典示例 图5 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 系统振动 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 受到安培力 阻碍系统的振动 在B D图中 只有紫铜薄板 左右振动才产生感应电流 而上
11、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 针对训练2 多选选 如图6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 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 方向变化的电流 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
12、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 图6 21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 A 1 对涡流的理解 下列关于涡流的说法正确的是 22课堂互动探究课前
13、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 23课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 解析 这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
14、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 24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7所示是电表中的指针和电磁阻尼器 下列说法正确 的是 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 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
15、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 图7 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8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 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 图8 26课堂互动探究课前自主梳理课时达标训练 27 本节内容结束
