人教版物理选修32全册 第四章第七节公开课一等奖课件省课获奖课件

第七节涡流、电磁阻尼和电磁驱动第1页学习目标：1.理解涡流产生原理，涡流避免和应用．2．理解电磁阻尼和电磁驱动及其应用．3．提升学习爱好，培养用理论知识处理实际问题能力．重点难点：1.涡流产生机理．2．用理论知识处理实际问题能力．目标导航第2页新知初探自主学习一、涡流[自主探究]1.涡流产生图4－7－1第3页如图4－7－1所示，线圈中变化电流将产生_______磁场，金属导体中磁通量____________而产生感应电流．2.涡流产生热量与哪些原因有关金属电阻率越小，导体电阻越小，感应电流越______，由焦耳定律Q＝I2Rt知，产生热量越_____．变化发生变化大多第4页

成功发觉1.涡流：由于电磁感应，在导体中产生像水中旋涡样感应电流.2.本质：_____________现象.3.特点：若金属电阻很小，涡流往往很大，产生热量_________4.应用与避免（1）应用：①涡流热效应应用：如_________.②涡流磁效应应用：如__________、_________.电磁感应很多冶炼炉探雷器安检门第5页（2）避免：电动机、变压器等设备中应避免铁芯中涡流过大而造成挥霍能量，损坏电器.避免措施：①增大铁芯材料电阻率；②用互相绝缘硅钢片叠成铁芯替代整个硅钢铁芯.第6页二、电磁阻尼[自主探究]电表线圈骨架作用如图4－7－2所示，线圈所受安培力方向向_____，起妨碍线圈运动作用．如图4－7－3所示，指针向右转动，铝框中感应电流沿逆时针(从上向下看)，铝框右边所受安培力方向向上，左边所受安培力方向向下，对铝框转动起妨碍作用，使铝框较快停下来．上第7页图4－7－2图4－7－3

第8页

成功发觉1.电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力总是_______导体运动现象.2.应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停下来，便于读数.妨碍第9页三、电磁驱动[自主探究]试验现象：如图4－7－4所示，转动磁铁，铝框跟着磁铁转动起来．分析论证：磁铁转动时，铝框中产生感应电流，铝框受安培力作用而转动．

图4－7－4第10页

成功发觉1．电磁驱动：磁场相对于导体运动时，导体中会产生____________，使导体在安培力作用下_____________现象．2．应用：交流感应电动机．感应电流运动起来第11页重点探究讲练互动重点1对涡流理解本质电磁感应现象条件穿过金属块磁通量发生变化，并且金属块本身可自行组成闭合回路特点整个导体回路电阻一般很小，感应电流很大能量转化伴伴随涡流现象，其他形式能转化成电能，最后在金属块中转化为内能第12页

高频焊接原理示意图，如图4－7－5所示，线圈通过高频交流电，金属工件焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生热量较大可采取(

)图4－7－5例1第13页A．增大交变电流电压B．增大交变电流频率C．增大焊接缝接触电阻D．减小焊接缝接触电阻第14页【精讲精析】逐项分析如下第15页选项诊断结论C在交变电压和频率相同条件下，产生感应电动势相同．增大焊接缝处接触电阻，接触电阻处电压、功率分派就越大，产生热量就会越大.√D减小焊接缝处接触电阻，由C选项分析知热量不会增大.×第16页【答案】

ABC【规律总结】涡流是整块导体发生电磁感应现象，同样遵守发生电磁感应现象规律．第17页变式训练1.(2023·唐山一中高二检测)下列应用中哪些与涡流有关(

)A．高频感应冶炼炉B．汽车电磁式速度表C．家用电度表(转盘式)D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生电流第18页解析：选ABC.真空冶炼炉炉外围通入反复变化电流，则炉内金属中会产生涡流；汽车速度表是磁电式电流表，指针摆动时，铝框骨架中产生涡流，家用电度表(转盘式)转盘中有涡流产生；闭合线圈在磁场中转动产生感应电流，不一样于涡流，D错误．第19页重点2电磁阻尼与电磁驱动比较电磁阻尼电磁驱动不一样点成因由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力由于磁场运动引发磁通量变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力效果安培力方向与导体运动方向相反，妨碍物体运动导体受安培力方向与导体运动方向相同，推进导体运动第20页电磁阻尼电磁驱动不一样点能量转化导体克服安培力做功，其他形式能转化为电能，最后转化为内能由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体机械能，而对外做功相同点二者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力妨碍引发感应电流导体与磁场间相对运动.第21页尤其提醒：电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力效果妨碍相对运动，应注意电磁驱动中妨碍成果，导体运动速度仍要不大于磁场运动速度．第22页 (2023·中山一中高二检测)位于光滑水平面小车上放置一螺线管，一种比螺线管长条形磁铁沿着螺线管轴线水平穿过，如图4－7－6所示，在此过程中(

)A．磁铁做匀速直线运动B．磁铁做减速运动C．小车向右做加速运动D．小车先加速后减速图4－7－6例2第23页【思绪点拨】

本题为电磁驱动，可由楞次定律判断作用力方向，再由牛顿第二定律判断运动情况．【精讲精析】磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律扩展含义知产生互相作用力妨碍磁铁运动．同理，磁铁穿出时，由楞次定律扩展含义知产生互相作用力妨碍磁铁运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，选项B是正确．第24页而对于小车上螺线管来说，在此过程中，螺线管受到安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动，且始终做加速运动，C对．【答案】

BC【规律总结】无论是导体运动，还是磁场运动，电磁感应现象中感应电流所受安培力总是妨碍导体和磁场间发生相对运动．第25页变式训练2.图4－7－7第26页弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁振动幅度不变．若在振动过程中把线圈接近磁铁，如图4－7－7所示，观察磁铁振幅将会发觉(

)A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变C．S闭合或断开，振幅变化相同D．S闭合或断开，振幅都不发生变化第27页解析：选A.S断开时，磁铁振动时穿过线圈磁通量发生变化，但线圈中无感应电流，故振幅不变；S闭合时，有感应电流，有电能产生，磁铁机械能越来越少，振幅逐渐减小，故A正确.第28页热点示例创新拓展涡流现象中能量守恒无论是什么原因引发涡流，其他能量最后都转化为内能，以焦耳热形式释放出来，在此过程中遵守能量守恒定律．第29页[典型案例]

图4－7－8第30页光滑曲面与竖直平面交线是抛物线，如图4－7－8所示，抛物线方程是y＝x2，下半部处于一种水平方向匀强磁场中，磁场上边界是y＝a直线(图中虚线所示)，一种小金属块从抛物面上