高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 第3節(jié) 電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用課件 魯科版選修3-2

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1、第3節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 記 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1了解渦流現(xiàn)象，知道渦流是如何產(chǎn)生的2知道渦流的利與弊，以及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用3知道磁卡和動(dòng)圈式話筒的工作原理 學(xué) 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué) 1定義：將整塊金屬放在變化磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，金屬塊內(nèi)部所產(chǎn)生的_的感應(yīng)電流2產(chǎn)生：把金屬塊放在_的磁場中，或讓它在非均勻磁場中_時(shí)，金屬塊內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生渦流3利用：新型爐具_(dá)就是利用渦流原理制成的，其優(yōu)點(diǎn)是_高；無煙火，無毒氣、廢氣，被稱為“_”一、渦流漩渦狀變化運(yùn)動(dòng)電磁爐熱效率綠色爐具 4防止：為減小渦流，電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯是用外表涂有_的薄_疊成的，而不采用_硅鋼鐵芯，這樣減少發(fā)熱，降低能耗，提高了設(shè)備的工作

2、效率絕緣材料硅鋼片整塊 1磁卡工作原理：磁卡信息的錄入是利用了_信息的讀取與錄入過程相反，利用了_2動(dòng)圈式話筒：動(dòng)圈式話筒是把_轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，由膜片、線圈、永磁鐵等構(gòu)成其工作原理是利用了_二、磁卡和動(dòng)圈式話筒電流的磁效率電磁感應(yīng)原理聲音信號(hào)電磁感應(yīng)原理 悟 名師指點(diǎn) 1渦流產(chǎn)生的條件渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路同時(shí)因?yàn)檎麄€(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的漩渦2可以產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)把塊狀金屬放在變化的磁場中(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)一、對(duì)渦流的成因及渦流中的能量轉(zhuǎn)化 3能量變

3、化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如果金屬塊放在了變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 4渦流的應(yīng)用(1)利用渦流的熱效應(yīng)：應(yīng)用渦流在回路中產(chǎn)生的熱量冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐(2)利用渦流的磁效應(yīng)：電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)(3)利用渦流現(xiàn)象的小型裝置：在車站、機(jī)場進(jìn)行安檢的探測器，用來探測旅客是否帶有金屬制品，像刀、槍之類的危險(xiǎn)物品等 下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B渦流不是感應(yīng)電流，而是一種

4、有別于感應(yīng)電流的特殊電流C渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流 解析：渦流本質(zhì)上是感應(yīng)電流，是自身構(gòu)成回路，在穿過導(dǎo)體的磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的，所以A對(duì)B錯(cuò)渦流不僅有熱效應(yīng)，同其他電流一樣也有磁效應(yīng)，C錯(cuò)硅鋼電阻率大，產(chǎn)生的渦流較小，但仍能產(chǎn)生渦流，D錯(cuò)答案：A 1錄取過程：磁帶為一具有磁性敷層的合成樹脂長帶，用于記錄聲音和影像錄制時(shí)，磁帶通過一塊電磁鐵錄制頭，也就是磁頭，錄制頭產(chǎn)生的磁場隨聲音或影像信號(hào)的改變而改變當(dāng)磁帶上的磁性顆粒通過磁頭時(shí)，便被不同程度地磁化，這樣就在磁帶上“寫入”了一連串相關(guān)磁性變化的信息2讀取過程：當(dāng)播放錄制內(nèi)容時(shí)磁卡以一定的速度通過讀取磁頭，磁帶上的磁性顆粒

5、經(jīng)過磁頭時(shí)，使穿過磁頭線圈的磁通量發(fā)生相應(yīng)的變化，從而產(chǎn)生與錄制時(shí)相一致的感應(yīng)電流，這樣就可以把磁帶上被錄入的信息讀取出來二、磁卡信息的錄入與讀取的過程 三、動(dòng)圈式話筒的工作原理 動(dòng)圈式話筒與電容式話筒的工作原理不同，電容式話筒的工作原理是隨著聲音信號(hào)的變化，電容器兩極板間的距離發(fā)生變化，從而改變電容器的電容量，使電容器在不斷地充放電，形成充放電電流，而不是依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制作的 講 典例精析 電磁灶是利用電磁感應(yīng)引起的渦流加熱的原理來工作的，它主要是由感應(yīng)加熱線圈，灶臺(tái)臺(tái)板和烹飪鍋等組成，如圖所示電磁灶的臺(tái)面下布滿了線圈，當(dāng)通過中頻交流電時(shí)，在臺(tái)板和鐵鍋之間產(chǎn)生交變磁場，磁感線穿過鍋體，產(chǎn)生

6、感應(yīng)電流渦流，這種感應(yīng)電流在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而達(dá)到加熱和烹飪食物的目的下列哪些因素可導(dǎo)致加熱效果變差() 渦流的分析與應(yīng)用 A交流電的頻率增加B交流電的頻率降低C將烹飪鍋換成陶瓷鍋D將底面積較大的換成底面積較小的鍋解析：渦流與磁通量的變化率有關(guān)，變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大，即交流電的頻率越高，渦流的效果就越明顯；底面積越大，導(dǎo)電性能越好的鍋，渦流的效果會(huì)越明顯因此，導(dǎo)致加熱性能變差的選項(xiàng)為B、C、D答案：BCD 11：變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)?)A增大渦流，提高變壓器的效率B減小渦流，提高變壓器的效率C增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量

7、D增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量 解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率，是防止渦流而采取的措施，本題正確選項(xiàng)是B、D答案：BD 動(dòng)圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖甲所示是話筒原理圖，圖乙所示是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖，由圖可知： 磁卡與動(dòng)圈式話筒的分析和應(yīng)用 話筒工作時(shí)磁鐵不動(dòng)，線圈振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流錄音機(jī)放音時(shí)變化的磁場在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流錄音機(jī)放音時(shí)線圈中變化了的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場錄音機(jī)錄音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場其中正確的是()ABC D 解析：話筒

8、的工作原理是，聲波迫使金屬線圈在磁鐵產(chǎn)生的磁場中振動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，正確錄音時(shí)，話筒產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)放大電路放大后在錄音機(jī)磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場，正確磁帶在放音時(shí)通過變化的磁場使放音磁頭產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)放大電路后再送到揚(yáng)聲器中，正確答案：C A放音的主要原理是電磁感應(yīng)，錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)B錄音的主要原理是電磁感應(yīng)，放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)C放音和錄音的主要原理都是磁場對(duì)電流的作用D錄音和放音的主要原理都是電磁感應(yīng)解析：錄音過程是聲音信號(hào)通過話筒產(chǎn)生隨聲音變化的感應(yīng)電流電信號(hào)，使磁帶上的磁粉按一定規(guī)律排列而轉(zhuǎn)化為磁信號(hào)，放音過程則是由于磁粉通過磁頭線圈而產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：A 辨 易

9、錯(cuò)疑難 有 關(guān) 渦 流 的 分 析 問 題 思路點(diǎn)撥：解答此題時(shí)應(yīng)注意金屬圓管會(huì)有渦流產(chǎn)生，渦流的產(chǎn)生對(duì)小球有阻礙作用解析：A管中的球比B管中的球先落地，說明B管中的球受到了更大的阻礙作用，所以B管一定是金屬管，球下落時(shí)在B管中引起磁通量的變化，會(huì)在B管中產(chǎn)生渦流，對(duì)球施加一向上的磁場力，致使小球下落較慢；A管是塑料管或膠木管等非金屬管，無渦流產(chǎn)生，阻礙作用較小，下落較快，應(yīng)選A、D答案：AD 解析：當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤上不同位置的磁通量發(fā)生變化，因而圓盤中會(huì)有渦流形成，該渦流的磁場阻礙磁通量的變化，使圓盤隨著磁鐵一起轉(zhuǎn)，但圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度比磁鐵慢答案：見解析 練 隨堂演練 1下列對(duì)渦流的認(rèn)識(shí)，

10、不正確的是()A大塊金屬中無感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，直接產(chǎn)生了渦流B渦流對(duì)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)既有利又有危害C渦流的形成是遵從電磁感應(yīng)規(guī)律的D渦流的主要效應(yīng)是電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng) 解析：渦流是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵從電磁感應(yīng)規(guī)律，是一種自成回路的漩渦電流由閉合電路歐姆定律可知，有電流必有電動(dòng)勢，故A錯(cuò)，C正確由于整塊金屬導(dǎo)體的電阻一般情況下很小，所以產(chǎn)生的渦流很大，因而其熱效應(yīng)和磁效應(yīng)很明顯，渦流的熱效應(yīng)可以用來加熱或冶煉金屬，但有時(shí)也產(chǎn)生危害，如使某些元件發(fā)熱，故渦流既有有利的一面，也有不利的一面，所以B、D均正確，故選A答案：A 2關(guān)于真空冶煉和電熨斗的說法正確的是()A它們都只是利用電流的熱效應(yīng)原理工作

11、的B它們都是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的渦流工作的C前者是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的渦流及電流的熱效應(yīng)工作的，后者是利用電流的熱效應(yīng)工作的D前者利用的是變化的電流，后者利用的是恒定的電流解析：真空冶煉是利用渦流及電流的熱效應(yīng)，電熨斗利用電流的熱效應(yīng)，所以真空冶煉需要變化的交流電產(chǎn)生變化的磁場，電熨斗可用直流電也可用交流電，故選C答案：C 3如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A恒定直流、小鐵鍋B恒定直流、玻璃杯C變化的電流、小鐵鍋D變化的電流、玻璃杯 解析：通入恒定直流時(shí)，所產(chǎn)生的磁場不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場，鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會(huì)升溫答案：C 解析：鋁球進(jìn)入和穿出磁場時(shí)穿過鋁球的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生熱量，動(dòng)能減少，故選D答案：D 答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢就越大，感應(yīng)電流就越大，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊縫處放出的熱量越多 謝謝觀看！