2018-2019学年高中物理第四章电磁感应第7节涡流电磁阻尼和电磁驱动课件新人教版选修3 .ppt

7.涡流、电磁阻尼和电磁驱动,,【知识与技能】知道涡流是如何产生的．【过程与方法】用实验的方法引入新课，激发学生的求知欲．【情感、态度与价值观】体验实验的乐趣，引发学生去分析问题、解决问题，提高其学习掌握知识的能力．,三维目标,,,【重点】涡流的产生原因和涡流的作用．【难点】涡流的产生原因．,重点难点,,,涡流是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等．所以可以根据实际情况选讲，或者指导学生阅读．什么是涡流是本节课的重点内容．涡流和自感一样，也有利和弊两个方面．教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和“一分为二”对待事物的科学态度,教学建议,,,【导入一】实验：如图471所示，线圈接入220V交流电源，块状铁芯插入线圈中，让一名学生感知铁芯的变化．现象：几分钟后学生感到铁芯变热．解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水的漩涡，叫什么呢？涡流．本节课就研究涡流．,新课导入,,,【导入二】电磁灶是美国西屋电器公司于1971年最先研制成功的，以后经过日本厂商的努力，到20世纪80年代后才成为技术成熟的家电产品，我国也开发了这种新产品．它是一种安全、卫生、高效节能的灶具，是“现代厨房”的标志之一．那么你知道它的工作原理吗？下面我们就来学习第七节.,新课导入,,当线圈中的电流随时间变化时,由于,在附近导体中产生像水中旋涡一样的感应电流,把这种感应电流叫.利用涡流的热效应可进行,利用它的磁效应可进行.,涡流,,知识必备,知识点一,电磁感应,涡流,真空冶炼,金属探测,当时,感应电流会使导体受到,安培力的方向总是导体的运动,这种作用称为.,电磁阻尼,,知识必备,知识点二,导体在磁场中运动,安培力,阻碍,电磁阻尼,当时,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到的作用,安培力使导体运动起来,这种作用称为.,电磁驱动,,知识必备,知识点三,磁场相对于导体转动,安培力,电磁驱动,,[想一想]在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上面放一口小铁锅(图4-7-1),锅内放少许水,给线圈通入变化的电流一段时间.再用玻璃杯代替小铁锅,通电时间相同.铁锅和玻璃杯中的水温有什么不同?,,学习互动,涡流,考点一,图4-7-1,[答案]通电后铁锅中的水逐渐变热,玻璃杯中的水温不变化(忽略热传导).,[要点总结]1.涡流:当线圈中的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生,电流在导体内自成,就像水的,把它叫作涡电流,简称涡流.2.产生:把金属块放在变化的磁场中,金属块内会产生涡流.涡流是发生的电磁感应现象.3.利用:、、机场安检等.,,学习互动,感应电流,旋涡,闭合回路,整块导体,真空冶炼,探测地雷,4.防止:电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯,浪费了能量,还可能损坏电器.因此,我们要想办法减小涡流.途径之一是,常用的铁芯材料是硅钢,它的电阻率比较大.另一个途径就是用叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯.,,学习互动,发热,增大铁芯材料的电阻率,互相绝缘的硅钢片,,学习互动,,学习互动,,[想一想]磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,如图4-7-3所示.回答下列问题:(1)假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流沿什么方向?(2)由于铝框转动时其中产生感应电流,铝框要受到安培力,该安培力是沿什么方向的?(3)安培力对铝框的转动产生什么影响?使用铝框做线圈骨架有什么好处?,,学习互动,电磁阻尼,考点二,图4-7-3,,[答案](1)仪表工作时指针向右转动,由楞次定律判断出铝框中的感应电流方向(从上往下看)沿铝框逆时针方向.(2)铝框由于有感应电流,受到安培力作用,由左手定则判断,铝框左边受向下的安培力,而右边受向上的安培力.(3)铝框受到的安培力阻碍线圈的转动;铝框的电阻较小,产生的感应电流大,则受到的安培力较大,铝框又轻,这样可以使线圈偏转尽快停下来.,,学习互动,[要点总结]1.电磁阻尼:当时,感应电流会使导体受到,安培力的方向总是导体的运动,这种现象称为电磁阻尼.2.应用:电学仪表、电气机车的电磁制动器.,,学习互动,导体在磁场中运动,安培力,阻碍,,学习互动,,,[想一想]一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间,如图4-7-5所示,蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO轴转动.当蹄形磁铁顺时针转动时线圈也顺时针转动,当磁铁逆时针转动时线圈也逆时针转动.根据以上现象,回答下列问题.(1)蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量是否变化?(2)线圈转动起来的动力是什么力?线圈的转动与磁铁的转动速度相同吗?,,学习互动,电磁驱动,考点三,图4-7-3,[答案](1)蹄形磁铁转动时,线圈内的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流.(2)线圈因产生感应电流,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.,[要点总结]1.电磁驱动:如果运动,在导体中会产生,感应电流使导体受到安培力的作用,使导体运动起来,这种作用常称为电磁驱动.2.应用:交流感应电动机.,,学习互动,磁场相对于导体,感应电流,安培力,,学习互动,,备用习题,,备用习题,,,备用习题,,,备用习题,,,,自我检测,,,自我检测,,,自我检测,,。