《第3節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)(安徽省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

3.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用教案教學(xué)目標(biāo)知道揚(yáng)聲器的工作原理。知道話筒的工作原理。了解磁帶、錄影帶的錄放原理。理解渦旋電流的概念，以及生活中有哪些實(shí)例利用了渦流的原理。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

了解磁卡存取信息的原理及動(dòng)圈式話筒的工作原理教學(xué)過(guò)程：引入：用多媒體展示：電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用，比如揚(yáng)聲器、耳機(jī)、話筒等等，下面我們以揚(yáng)聲器和話筒為例介紹一下電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用。話筒和揚(yáng)聲器1、揚(yáng)聲器按能量分類可以分為以下幾種：電動(dòng)（動(dòng)圈）揚(yáng)聲器、電磁揚(yáng)聲器、靜電（電容）揚(yáng)聲器、壓電（晶體）揚(yáng)聲器、放電（離子）揚(yáng)聲器。其中應(yīng)用了電磁感應(yīng)技術(shù)的中的就是電動(dòng)（動(dòng)圈）式揚(yáng)聲器。2、揚(yáng)聲器主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。當(dāng)線圈中通過(guò)圖中所示的電流時(shí)，線圈要受磁鐵的吸引向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線圈中通過(guò)相反的電流時(shí)，線圈受到磁鐵的排斥向右運(yùn)動(dòng)。由于通過(guò)線圈的電流時(shí)交變電流，它的方向不不斷變化，線圈就不停的來(lái)回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。3、思考：流經(jīng)線圈中的電流使受到安培力作用而帶動(dòng)紙盆震動(dòng)，發(fā)出聲音，這就意味著這控制聲音的是線圈中的電流，但是這個(gè)電流是怎樣的呢？是我們生活中所用交流電的電流嗎？引出話筒教學(xué)4、小線圈與振動(dòng)膜片相連，它可以在圓柱形永久磁體的磁場(chǎng)內(nèi)振動(dòng)。當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，與膜片相連的小線圈也隨之一起振動(dòng)。由于它在永久磁體的磁場(chǎng)中切割磁感線，與是就產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這樣，話筒和揚(yáng)聲器聯(lián)系在一起我們就能解決前面遺留的問(wèn)題。由于聲波振動(dòng)而產(chǎn)生的電流由與話筒線圈相連的導(dǎo)線輸出，再流入揚(yáng)聲器，電流受安培力作用帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，產(chǎn)生放大的聲音信號(hào)。二、磁帶錄音和錄像1、磁帶可以記錄和再現(xiàn)聲音和圖像。在一條很長(zhǎng)的塑料基帶上涂一層薄薄的細(xì)磁粉就成了磁帶磁粉記錄著聲音信號(hào)。2、磁帶的錄放由同一個(gè)磁頭完成。這個(gè)磁實(shí)際上是一個(gè)兩極很近的蹄形磁鐵，封在金屬殼內(nèi)。3、錄音、錄像原理錄音時(shí)，隨聲音信號(hào)而變化的音頻電流被放大后進(jìn)入錄音磁頭的線圈，從而在磁頭的縫隙產(chǎn)生隨音頻電流而變化的磁場(chǎng)。當(dāng)磁帶貼著錄音頭移動(dòng)時(shí)，磁帶上的磁粉被磁化而按照一定的方式重新排列。這樣就以磁的形式把聲音信號(hào)記錄在磁帶上。磁帶錄像與磁帶錄音的原理基本相同。錄像時(shí)，隨光信號(hào)變化的視頻電流通過(guò)錄像磁頭使錄像磁帶磁化，從而把光信號(hào)記錄在磁帶上。4、放音原理放音時(shí)，錄有聲音信號(hào)的磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過(guò)，磁帶上磁化的磁粉使放音磁頭的鐵芯中產(chǎn)生隨聲音信號(hào)變化的交變磁場(chǎng)，它在放音磁頭的線圈中感應(yīng)出隨聲音信號(hào)變化的交變電流。被還原的音頻電流經(jīng)放大后用揚(yáng)聲器或耳機(jī)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)。三、渦流及其應(yīng)用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(guò)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(shí)因?yàn)檎麄€(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的旋渦。21·cn·jy·com2．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(chǎng)中。(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。3．能量轉(zhuǎn)化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(1)如果金屬塊放在了變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)如果是金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。21教育網(wǎng)4．渦流的利用金屬塊內(nèi)產(chǎn)生渦流時(shí)將會(huì)產(chǎn)生電熱，因此可以用渦流來(lái)加熱物體，電磁爐就是利用了這一原理，為了增加熱功率就要適當(dāng)增加ΔΦΔt，同時(shí)選用電阻率大些的材料。5、做一做，想一想用手晃動(dòng)電流表，觀察指針擺動(dòng)的情況，你會(huì)發(fā)現(xiàn)指針來(lái)回的晃動(dòng)。用導(dǎo)線將電流表的+、-接線柱連接后，再晃動(dòng)電流表，指針基本不晃動(dòng)，你知道這是為什么嗎？6、渦流的危害及防治渦流的熱效應(yīng)在許多場(chǎng)合是有害的。為了增強(qiáng)磁場(chǎng)，電機(jī)、變壓器的繞組都繞在鐵芯上。當(dāng)繞組中通過(guò)交變電流時(shí)，在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生渦流。這會(huì)使鐵芯過(guò)熱、浪費(fèi)電能、破壞絕緣。為了減少渦流，這些鐵芯都用很薄且電阻率較大的硅鋼片疊成，硅鋼片表面有氧化層，互相絕緣。由于截面的減小，不僅能使產(chǎn)生渦流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下降，而且將渦流限制在狹窄的、電阻很大的回路中，從而大大減小渦流。四、課堂小結(jié)1、動(dòng)圈式話筒話筒原理：聲波振動(dòng)膜片，與膜片相連的線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。揚(yáng)聲器原理：電流流經(jīng)線圈，線圈在永久磁體的磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用，發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)與之相連的紙盆。2、磁帶錄音和錄像錄音時(shí)，隨聲音信號(hào)而變化的音頻電流被放大后進(jìn)入錄音磁頭的線圈，從而在磁頭的縫隙產(chǎn)生隨音頻電流而變化的磁場(chǎng)。當(dāng)磁帶貼著錄音頭移動(dòng)時(shí)，磁帶上的磁粉被磁化而按照一定的方式重新排列。這樣就以磁的形式把聲音信號(hào)記錄在磁帶上。放音時(shí)，錄有聲音信號(hào)的磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過(guò)，磁帶上磁化的磁粉使放音磁頭的鐵芯中產(chǎn)生隨聲音信號(hào)變化的交變磁場(chǎng)，它在放音磁頭的線圈中感應(yīng)出隨聲音信號(hào)變化的交變電流。被還原的音頻電流經(jīng)放大后用揚(yáng)聲器或耳機(jī)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)3、渦流及應(yīng)用把金屬片放到變化的磁場(chǎng)中，金屬片內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬片內(nèi)流動(dòng)，很像水的渦旋，因此叫做渦旋電流，簡(jiǎn)稱渦流。整塊金屬的電阻很小，所以渦流有時(shí)很強(qiáng)。渦流的應(yīng)用：①電磁爐,真空冶煉爐②磁電式