1、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,
2、【导入一】 实验： 如图471所示，线圈接入220 V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
3、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),
4、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
5、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
6、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
7、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,
