课件4.7 涡流-高中物理选修3-2【一滴水】新课标版人教版

4.7《涡流》 教 学 目 标 （一）知识与技能 1．知道涡流是如何产生的。 2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。 3．知道电磁阻尼和电磁驱动。 （二）过程与方法 培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。 （三）情感、态度与价值观 培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 教学重点 1．涡流的概念及其应用。 2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学难点 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 教 学手段 电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。 复习回顾: “互感”和“自感”产生的感应电动势是动生电动势,还是感生电动势? B E Ｃ Ｄ 金属片 回顾互感的概念，引入涡流 * 互感和自感是两种特殊的电磁感应现象,现在学习另一种特殊的电磁感应现象—涡流。涡流在实际生活中有许多应用，如：发电机、电动机和变压器等。当然涡流也有利和弊两个方面，我们如何去加以利用？如何去防止呢? 一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属块内产生的感应电流. 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 涡流是整块导体发生 的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。 二、涡流的热效应： 1、应用 (1)真空冶炼炉 (2)电磁炉 炉盘下的线圈中通入 交流电，使炉盘上 的金属中产生涡流， 从而生热。 (3)金属探测器 探雷器、安检门等。 探雷器 金属探测器                                                                                                                                                        2、危害：发热浪费能量。 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。 二、涡流的热效应： 磁电式电流表 三、涡流的机械效应 1、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。 应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. 2、电磁驱动： 当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安培力的作用而运动起来的现象。 线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。 应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动. 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？ 例与练1 涡流的热效应 电感： “通低频，阻高频” 电流频率越高，自感电动势越大，产生的涡流越强，冶炼过程越快。 下列哪些措施是为了防止涡流的危害（　　） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 例与练2 CD 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是(