高二物理電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

1、高二物理電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用第1頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解渦流的產(chǎn)生原因及如何防止和利用渦流2了解渦流在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用3掌握磁卡存取信息的原理及動圈式話筒的工作原理重點(diǎn)難點(diǎn)：對渦流產(chǎn)生原因及現(xiàn)象的理解第2頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四核心要點(diǎn)突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第3節(jié)課前自主學(xué)案第3頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四一、渦流及其應(yīng)用1渦流：把塊狀金屬放在變化的磁場中，穿過金屬塊的_發(fā)生變化，金屬塊中產(chǎn)生_這種電流在金屬塊內(nèi)部形成閉合回路，就像旋渦一樣，叫渦流磁通量感應(yīng)電流

2、第4頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四2電磁爐：當(dāng)50 Hz的交流電流流入電磁爐時，經(jīng)過整流變?yōu)楦哳l電流進(jìn)入電磁爐內(nèi)的線圈由于電流的變化頻率很高，通過鐵質(zhì)鍋底的_變化率很大，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的_也很大，鐵質(zhì)鍋底是整塊導(dǎo)體，電阻很小，所以在鍋底能產(chǎn)生很強(qiáng)的_，使鍋底迅速發(fā)熱，進(jìn)而加熱鍋底的食物3電磁爐的優(yōu)點(diǎn)：電磁爐利用_使鍋直接發(fā)熱，減少了能量傳遞的中間環(huán)節(jié)，能大大提高_(dá)；電磁爐使用時無_，無_、_；電磁爐只對鐵質(zhì)鍋具加熱，爐體本身不發(fā)熱由于以上優(yōu)點(diǎn)，電磁爐被稱為“綠色爐具”磁通量感應(yīng)電動勢渦電流渦流熱效率煙火毒氣廢氣第5頁，共29頁，2022年，5月20日，1

3、8點(diǎn)59分，星期四思考感悟利用渦流給物體加熱時，是高頻電源效果好？還是低頻電源效果好？提示：高頻電源好，因?yàn)楦哳l電源磁場變化快，磁場中導(dǎo)體內(nèi)磁通量變化快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流更大，加熱效果好第6頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四二、磁卡和動圈式話筒1磁卡記錄信息時，磁卡的_ (或記錄磁頭)以一定的速度移動，磁性面與記錄磁頭的_接觸，一旦磁頭中的_通以數(shù)據(jù)信號電流，就在環(huán)形鐵芯空隙處產(chǎn)生隨電流變化的_，磁卡通過時便會被不同程度地_，離開空隙時，磁卡上的磁性層就留下相應(yīng)于電流變化的磁信號讀取磁卡信息時，磁卡磁性面以一定的速度通過磁頭_，磁卡上變化的_絕大部分通過磁頭鐵

4、芯，在磁頭線圈中感應(yīng)出_磁性面空隙線圈磁場磁化空隙磁通量電動勢第7頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四2動圈式話筒話筒是把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號的裝置，動圈式話筒由_、線圈、永磁體三個主要部分構(gòu)成當(dāng)對著話筒講話時，聲波使_振動，連在膜片上的_隨之在永磁體的磁場中振動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流這個感應(yīng)電流隨著聲音的變化而變化膜片膜片線圈第8頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四一、渦流的產(chǎn)生及能量轉(zhuǎn)化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)生的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)成閉合回路同時因?yàn)檎麄€導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流

5、很大，就像水中的旋渦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)動第9頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四第10頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，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：選A.渦流屬電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤渦流具有電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)，故C項(xiàng)錯硅鋼中只是電阻率大，渦流小，故D

6、項(xiàng)錯第11頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四二、磁卡和動圈式話筒的應(yīng)用1磁卡信息的錄入與讀取的過程(1)信息錄入過程記錄磁頭由有空隙的環(huán)形鐵芯和繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成磁卡是由一定材料的片基和均勻地涂在片基上面的磁帶構(gòu)成，磁帶為一具有磁性敷層的合成樹脂長帶，用于記錄信息錄入時，磁帶通過一塊電磁鐵錄制頭，也就是磁頭，錄制頭產(chǎn)生的磁場隨信息的改變而改變當(dāng)磁帶上的磁性顆粒通過磁頭時，便被不同程度地磁化，這樣就在磁卡的磁帶上“寫入”了一連串相關(guān)磁性變化的信息第12頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四(2)信息讀取過程 當(dāng)載有信息的磁卡以一定的速度通過讀取磁頭時

7、，磁帶上的磁性顆粒經(jīng)過磁頭，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2動圈式話筒的工作原理如圖131所示，是動圈式話筒的結(jié)構(gòu)原理圖圖131第13頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四它是利用電磁感應(yīng)原理制成的，當(dāng)聲波傳播到金屬膜片時，金屬膜片隨著振動起來連接在膜片上的線圈(即音圈)隨之振動起來，這樣音圈在永久磁鐵的磁場里振動的過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小與方向隨著聲波信號的變化而變化，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號這個電信號電流經(jīng)放大，傳給揚(yáng)聲器，又將電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號發(fā)送出去第14頁，共29頁，202

8、2年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四特別提醒：動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)象制作的第15頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2動圈式話筒和磁帶錄放機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象圖132甲是動圈式話筒的原理圖，圖132乙分別是錄音機(jī)的錄、放音原理圖由圖可知以下說法錯誤的是()甲乙圖132第16頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四A話筒工作時，磁鐵不動，音圈隨膜片振動

9、而產(chǎn)生感應(yīng)電流B錄放機(jī)放音時，變化的磁場在靜止的線圈內(nèi)激發(fā)起感應(yīng)電流C錄放機(jī)放音時，線圈中變化的電流在磁頭縫隙中產(chǎn)生變化的磁場D錄放機(jī)錄音時，線圈中變化的電流在磁頭縫隙中產(chǎn)生變化的磁場第17頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四解析：選C.話筒的工作原理是聲波使音圈隨膜片在永磁鐵產(chǎn)生的磁場中振動產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；錄音機(jī)錄音時，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)生了變化的磁場，D正確；錄音機(jī)在放音時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，B正確；C錯誤第18頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四 如圖133所

10、示是利用高頻交流電焊接自行車零件的原理示意圖，其中外圈A是通高頻交流電的線圈，B是自行車零件，a是待焊接口，焊接時接口兩端接觸在一起，當(dāng)A中通有交變電流時，B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使得接口處金屬熔化焊接起來(1)試分析說明，焊接的快慢與交變電流的頻率有什么關(guān)系？(2)試解釋說明，為什么焊接過程中，接口a處被熔化而零件其他部分并不很熱？例1第19頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四【精講精析】(1)線圈A中交變電流的頻率越高，B中磁通量的變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流I也越大，所以電流的熱功率PI2R也越大，焊接越快(2)B中各處電流大小相等，但在接口a處因是點(diǎn)接觸

11、，故此處接觸電阻很大，電流的熱功率PI2R也很大，而其他部分電阻很小，電流的熱功率也很小，所以接口處已被熔化，而零件的其他部分并不很熱圖133第20頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四【答案】(1)交變電流的頻率越高，焊接越快(2)接口處的電阻較大，接口處熔化【規(guī)律總結(jié)】本題結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際考查了渦流的產(chǎn)生原理和應(yīng)用，掌握此類題目的關(guān)鍵是知道渦流的產(chǎn)生是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的體現(xiàn)，滿足法拉第電磁感應(yīng)定律和電流熱效應(yīng)第21頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四 磁帶錄音機(jī)主要由機(jī)內(nèi)話筒、磁帶、錄放音磁頭、放大電路、揚(yáng)聲器、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成圖134是錄音機(jī)的錄、放原

12、理示意圖請根據(jù)示意圖，簡述錄音機(jī)的錄、放原理磁記錄的應(yīng)用例2第22頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四圖134【思路點(diǎn)撥】錄音是利用電流的磁效應(yīng)，放音是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象第23頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四【自主解答】錄音時，聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應(yīng)電流音頻電流音頻電流經(jīng)放大電路放大后，進(jìn)入錄音磁頭的線圈中，在磁頭的縫隙處產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場磁帶緊貼著磁頭縫隙移動，磁帶上的磁粉層被磁化，在磁帶上就記錄下聲音的磁信號 放音是錄音的逆過程放音時，磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過，磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，第24頁，共29

13、頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四感應(yīng)電流的變化跟記錄下的磁信號相同，所以線圈中產(chǎn)生的是音頻電流這個電流經(jīng)放大電路放大后，送到揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器把音頻電流還原成聲音在錄音機(jī)里，錄、放兩種功能是合用一個磁頭完成的，錄音時磁頭與話筒相連；放音時磁頭與揚(yáng)聲器相連【答案】見自主解答第25頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期四變式訓(xùn)練唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有傳感器，其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動時，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栂铝姓f法中正確的是()A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動時，穿過線圈的磁通量不變D膜片振動時，金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢第26頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期