人教版物理選修32全冊 第四章第七節(jié)公開課一等獎?wù)n件省課獲獎?wù)n件

第七節(jié)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動第1頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解渦流產(chǎn)生原理，渦流避免和應(yīng)用．2．理解電磁阻尼和電磁驅(qū)動及其應(yīng)用．3．提升學(xué)習(xí)愛好，培養(yǎng)用理論知識處理實際問題能力．重點難點：1.渦流產(chǎn)生機理．2．用理論知識處理實際問題能力．目標(biāo)導(dǎo)航第2頁新知初探自主學(xué)習(xí)一、渦流[自主探究]1.渦流產(chǎn)生圖4－7－1第3頁如圖4－7－1所示，線圈中變化電流將產(chǎn)生_______磁場，金屬導(dǎo)體中磁通量____________而產(chǎn)生感應(yīng)電流．2.渦流產(chǎn)生熱量與哪些原因有關(guān)金屬電阻率越小，導(dǎo)體電阻越小，感應(yīng)電流越______，由焦耳定律Q＝I2Rt知，產(chǎn)生熱量越_____．變化發(fā)生變化大多第4頁

成功發(fā)覺1.渦流：由于電磁感應(yīng)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生像水中旋渦樣感應(yīng)電流.2.本質(zhì)：_____________現(xiàn)象.3.特點：若金屬電阻很小，渦流往往很大，產(chǎn)生熱量_________4.應(yīng)用與避免（1）應(yīng)用：①渦流熱效應(yīng)應(yīng)用：如_________.②渦流磁效應(yīng)應(yīng)用：如__________、_________.電磁感應(yīng)很多冶煉爐探雷器安檢門第5頁（2）避免：電動機、變壓器等設(shè)備中應(yīng)避免鐵芯中渦流過大而造成揮霍能量，損壞電器.避免措施：①增大鐵芯材料電阻率；②用互相絕緣硅鋼片疊成鐵芯替代整個硅鋼鐵芯.第6頁二、電磁阻尼[自主探究]電表線圈骨架作用如圖4－7－2所示，線圈所受安培力方向向_____，起妨礙線圈運動作用．如圖4－7－3所示，指針向右轉(zhuǎn)動，鋁框中感應(yīng)電流沿逆時針(從上向下看)，鋁框右邊所受安培力方向向上，左邊所受安培力方向向下，對鋁框轉(zhuǎn)動起妨礙作用，使鋁框較快停下來．上第7頁圖4－7－2圖4－7－3

第8頁

成功發(fā)覺1.電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力總是_______導(dǎo)體運動現(xiàn)象.2.應(yīng)用：磁電式儀表中利用電磁阻尼使指針迅速停下來，便于讀數(shù).妨礙第9頁三、電磁驅(qū)動[自主探究]試驗現(xiàn)象：如圖4－7－4所示，轉(zhuǎn)動磁鐵，鋁框跟著磁鐵轉(zhuǎn)動起來．分析論證：磁鐵轉(zhuǎn)動時，鋁框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁框受安培力作用而轉(zhuǎn)動．

圖4－7－4第10頁

成功發(fā)覺1．電磁驅(qū)動：磁場相對于導(dǎo)體運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生____________，使導(dǎo)體在安培力作用下_____________現(xiàn)象．2．應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機．感應(yīng)電流運動起來第11頁重點探究講練互動重點1對渦流理解本質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件穿過金屬塊磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身可自行組成閉合回路特點整個導(dǎo)體回路電阻一般很小，感應(yīng)電流很大能量轉(zhuǎn)化伴伴隨渦流現(xiàn)象，其他形式能轉(zhuǎn)化成電能，最后在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能第12頁

高頻焊接原理示意圖，如圖4－7－5所示，線圈通過高頻交流電，金屬工件焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生熱量較大可采取(

)圖4－7－5例1第13頁A．增大交變電流電壓B．增大交變電流頻率C．增大焊接縫接觸電阻D．減小焊接縫接觸電阻第14頁【精講精析】逐項分析如下第15頁選項診斷結(jié)論C在交變電壓和頻率相同條件下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相同．增大焊接縫處接觸電阻，接觸電阻處電壓、功率分派就越大，產(chǎn)生熱量就會越大.√D減小焊接縫處接觸電阻，由C選項分析知熱量不會增大.×第16頁【答案】

ABC【規(guī)律總結(jié)】渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵守發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律．第17頁變式訓(xùn)練1.(2023·唐山一中高二檢測)下列應(yīng)用中哪些與渦流有關(guān)(

)A．高頻感應(yīng)冶煉爐B．汽車電磁式速度表C．家用電度表(轉(zhuǎn)盤式)D．閉合線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生電流第18頁解析：選ABC.真空冶煉爐爐外圍通入反復(fù)變化電流，則爐內(nèi)金屬中會產(chǎn)生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動時，鋁框骨架中產(chǎn)生渦流，家用電度表(轉(zhuǎn)盤式)轉(zhuǎn)盤中有渦流產(chǎn)生；閉合線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，不一樣于渦流，D錯誤．第19頁重點2電磁阻尼與電磁驅(qū)動比較電磁阻尼電磁驅(qū)動不一樣點成因由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力由于磁場運動引發(fā)磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力效果安培力方向與導(dǎo)體運動方向相反，妨礙物體運動導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運動方向相同，推進(jìn)導(dǎo)體運動第20頁電磁阻尼電磁驅(qū)動不一樣點能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功，其他形式能轉(zhuǎn)化為電能，最后轉(zhuǎn)化為內(nèi)能由于電磁感應(yīng)，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體機械能，而對外做功相同點二者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都遵循楞次定律，都是安培力妨礙引發(fā)感應(yīng)電流導(dǎo)體與磁場間相對運動.第21頁尤其提醒：電磁阻尼、電磁驅(qū)動現(xiàn)象中安培力效果妨礙相對運動，應(yīng)注意電磁驅(qū)動中妨礙成果，導(dǎo)體運動速度仍要不大于磁場運動速度．第22頁 (2023·中山一中高二檢測)位于光滑水平面小車上放置一螺線管，一種比螺線管長條形磁鐵沿著螺線管軸線水平穿過，如圖4－7－6所示，在此過程中(

)A．磁鐵做勻速直線運動B．磁鐵做減速運動C．小車向右做加速運動D．小車先加速后減速圖4－7－6例2第23頁【思緒點撥】

本題為電磁驅(qū)動，可由楞次定律判斷作用力方向，再由牛頓第二定律判斷運動情況．【精講精析】磁鐵水平穿入螺線管時，管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律擴展含義知產(chǎn)生互相作用力妨礙磁鐵運動．同理，磁鐵穿出時，由楞次定律擴展含義知產(chǎn)生互相作用力妨礙磁鐵運動，故整個過程中，磁鐵做減速運動，選項B是正確．第24頁而對于小車上螺線管來說，在此過程中，螺線管受到安培力都是水平向右，這個安培力使小車向右運動，且始終做加速運動，C對．【答案】

BC【規(guī)律總結(jié)】無論是導(dǎo)體運動，還是磁場運動，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流所受安培力總是妨礙導(dǎo)體和磁場間發(fā)生相對運動．第25頁變式訓(xùn)練2.圖4－7－7第26頁彈簧上端固定，下端掛一只條形磁鐵，使磁鐵上下振動，磁鐵振動幅度不變．若在振動過程中把線圈接近磁鐵，如圖4－7－7所示，觀察磁鐵振幅將會發(fā)覺(

)A．S閉合時振幅逐漸減小，S斷開時振幅不變B．S閉合時振幅逐漸增大，S斷開時振幅不變C．S閉合或斷開，振幅變化相同D．S閉合或斷開，振幅都不發(fā)生變化第27頁解析：選A.S斷開時，磁鐵振動時穿過線圈磁通量發(fā)生變化，但線圈中無感應(yīng)電流，故振幅不變；S閉合時，有感應(yīng)電流，有電能產(chǎn)生，磁鐵機械能越來越少，振幅逐漸減小，故A正確.第28頁熱點示例創(chuàng)新拓展渦流現(xiàn)象中能量守恒無論是什么原因引發(fā)渦流，其他能量最后都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，以焦耳熱形式釋放出來，在此過程中遵守能量守恒定律．第29頁[典型案例]

圖4－7－8第30頁光滑曲面與豎直平面交線是拋物線，如圖4－7－8所示，拋物線方程是y＝x2，下半部處于一種水平方向勻強磁場中，磁場上邊界是y＝a直線(圖中虛線所示)，一種小金屬塊從拋物面上