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

第七節(jié)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)第1頁(yè)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(dòng)及其應(yīng)用．3．提升學(xué)習(xí)愛(ài)好，培養(yǎng)用理論知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題能力．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.渦流產(chǎn)生機(jī)理．2．用理論知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題能力．目標(biāo)導(dǎo)航第2頁(yè)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(yè)如圖4－7－1所示，線圈中變化電流將產(chǎn)生_______磁場(chǎng)，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(yè)

成功發(fā)覺(jué)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(diǎn)：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(yè)（2）避免：電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)避免鐵芯中渦流過(guò)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(gè)硅鋼鐵芯.第6頁(yè)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(yùn)動(dòng)作用．如圖4－7－3所示，指針向右轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)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(duì)鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)起妨礙作用，使鋁框較快停下來(lái)．上第7頁(yè)圖4－7－2圖4－7－3

第8頁(yè)

成功發(fā)覺(jué)1.電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力總是_______導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)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(lái)，便于讀數(shù).妨礙第9頁(yè)三、電磁驅(qū)動(dòng)[自主探究]試驗(yàn)現(xiàn)象：如圖4－7－4所示，轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵，鋁框跟著磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)．分析論證：磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁框受安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)．

圖4－7－4第10頁(yè)

成功發(fā)覺(jué)1．電磁驅(qū)動(dòng)：磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)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(dòng)機(jī)．感應(yīng)電流運(yùn)動(dòng)起來(lái)第11頁(yè)重點(diǎn)探究講練互動(dòng)重點(diǎn)1對(duì)渦流理解本質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件穿過(guò)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(diǎn)整個(gè)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(yè)

高頻焊接原理示意圖，如圖4－7－5所示，線圈通過(guò)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(yè)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(yè)【精講精析】逐項(xiàng)分析如下第15頁(yè)選項(xiàng)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(dòng)勢(shì)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(huì)越大.√D減小焊接縫處接觸電阻，由C選項(xiàng)分析知熱量不會(huì)增大.×第16頁(yè)【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(yè)變式訓(xùn)練1.(2023·唐山一中高二檢測(cè))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(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生電流第18頁(yè)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(huì)產(chǎn)生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動(dòng)時(shí)，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(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不一樣于渦流，D錯(cuò)誤．第19頁(yè)重點(diǎn)2電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)比較電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)不一樣點(diǎn)成因由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力由于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向相反，妨礙物體運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，推進(jìn)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)第20頁(yè)電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)不一樣點(diǎn)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(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體機(jī)械能，而對(duì)外做功相同點(diǎn)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(chǎng)間相對(duì)運(yùn)動(dòng).第21頁(yè)尤其提醒：電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象中安培力效果妨礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意電磁驅(qū)動(dòng)中妨礙成果，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度仍要不大于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度．第22頁(yè) (2023·中山一中高二檢測(cè))位于光滑水平面小車上放置一螺線管，一種比螺線管長(zhǎng)條形磁鐵沿著螺線管軸線水平穿過(guò)，如圖4－7－6所示，在此過(guò)程中(

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

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

BC【規(guī)律總結(jié)】無(wú)論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，還是磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．第25頁(yè)變式訓(xùn)練2.圖4－7－7第26頁(yè)彈簧上端固定，下端掛一只條形磁鐵，使磁鐵上下振動(dòng)，磁鐵振動(dòng)幅度不變．若在振動(dòng)過(guò)程中把線圈接近磁鐵，如圖4－7－7所示，觀察磁鐵振幅將會(huì)發(fā)覺(jué)(

)A．S閉合時(shí)振幅逐漸減小，S斷開時(shí)振幅不變B．S閉合時(shí)振幅逐漸增大，S斷開時(shí)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(yè)解析：選A.S斷開時(shí)，磁鐵振動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈磁通量發(fā)生變化，但線圈中無(wú)感應(yīng)電流，故振幅不變；S閉合時(shí)，有感應(yīng)電流，有電能產(chǎn)生，磁鐵機(jī)械能越來(lái)越少，振幅逐漸減小，故A正確.第28頁(yè)熱點(diǎn)示例創(chuàng)新拓展渦流現(xiàn)象中能量守恒無(wú)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(lái)，在此過(guò)程中遵守能量守恒定律．第29頁(yè)[典型案例]

圖4－7－8第30頁(yè)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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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