第七节涡流、电磁阻尼和电磁驱动

南县高中物理选修南县高中物理选修 3 2 学研指导案学研指导案 1 第四章第四章第七节第七节 涡流 电磁阻尼和电磁驱动涡流 电磁阻尼和电磁驱动 编写人 牟金春编写人 牟金春 审核人 欧楚章审核人 欧楚章 学习目标学习目标 1 通过阅读教材 知道知道涡流是如何产生的 2 知道涡流利与弊 以及如何利用和防止 3 通过学习和查阅资料知道电磁阻尼和电磁驱动及其实例分析 重点重点 涡流的概念及其应用 难点 难点 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析 自主学习自主学习 预习教材 独立完成下列内容 1 当线圈中的电流发生变化时 这个线圈附近的导体中就会产生 这种电流看 起来很像水的旋涡 所以叫做 2 电动机 变压器的线圈都绕在铁芯上 要想办法减小涡流途径之一是 铁芯材料 的电阻率常用的铁芯材料是硅钢 它的电阻率比较大 另一个途径就是用互相绝缘的硅 钢片 的铁芯来代替整块硅钢铁芯 3 探测地雷的探雷器是利用 工作的 4 导体在磁场中运动时 感应电流使导体受到安培力的作用 安培力的方向总是阻碍导体 的运动 这种现象称为 5 磁场相对于导体运动时 感应电流使导体受到安培力的作用 安培力使导体运动起来 这种现象称为 6 交流感应电动机就是应用 的原理工作的 自主质疑自主质疑 合作探究合作探究 问题一问题一 探究涡流 1 演示涡流生热实验 在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约 2 mm 的铁板 铁板垂直于 铁芯里磁感线的方向 在原线圈接交流电 几分钟后 让学生摸摸铁芯和铁板 比较它 们的温度 报告给全班同学 为什么铁芯和铁板会发热呢 2 认真阅读教材 了解什么叫涡流 3 学生分组讨论涡流的产生过程 南县高中物理选修南县高中物理选修 3 2 学研指导案学研指导案 2 4 学生举例说明涡流的利用和防止 小结 小结 问题二问题二 探究电磁阻尼 1 阅读教材上的 思考与讨论 分析电表线圈骨架的作用 分组讨论 然后发表自己的 见解 2 按照教材 做一做 中叙述的内容 演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象 并解释这种现象 3 如图所示 弹簧下端悬挂一根磁铁 将磁铁托起到某高度后释放 磁铁能振动较长时间 才停下来 如果在磁铁下端放一固定线圈 磁铁会很快停下来 上述现象说明了什么 小结小结 实例 实例 用丝线悬挂闭合金属环 悬于 O 点 虚线左边有匀强磁场 右边没有磁场 金属 环的摆动会很快停下来 试解释这一现象 若整个空间都有向外的匀强磁场 会 有这种现象吗 问题三 问题三 探究电磁驱动 1 演示教材的电磁驱动演示实验 引导学生观察并解释实验现象 2 举例说明电磁驱动在实际生活中的应用 南县高中物理选修南县高中物理选修 3 2 学研指导案学研指导案 3 小结 小结 实例 实例 著名物理学家弗曼曾设计过一个实验 如图所示 在一块绝缘板上中部安一个线圈 并接有电源 板的四周有许多带负电的小球 整个装置支撑起来 忽略各处的摩擦 当电源 接通的瞬间 下列关于圆盘的说法中正确的是 A 圆盘将逆时针转动 B 圆盘将顺时针转动 C 圆盘不会转动 D 无法确定圆盘是否会动 总结归纳总结归纳 1 通过本节的学习认识了涡流利与弊 怎样来利用和防止它 2 通过对电磁阻尼和电磁驱动的实例分析 对客观 全面地认识事物的科学态度有什么体 会 评估训练评估训练 1 如图所示是高频焊接原理示意图 线圈中通以高频变化的电流时 待焊接的金属工件中 就产生感应电流 感应电流通过焊缝产生大量热量 将金属融化 把工件焊接在一起 而工件其他部分发热很少 以下说法正确的是 A 电流变化的频率越高 焊缝处的温度升高的越快 B 电流变化的频率越低 焊缝处的温度升高的越快 C 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小 D 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大 2 如图所示 一块长方形光滑铝板水平放在桌面上 铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形 磁铁 一质量分布均匀的闭合铝环以初速度 v 从板的左端沿中线向右端滚动 则 A 铝环的滚动速度将越来越小 B 铝环将保持匀速滚动 C 铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的 N 极或 S 极 D 铝环的运动速率会改变 但运动方向将不会发生改变 3 如图所示 闭合金属环从曲面上 h 高处滚下 又沿曲面的另一侧上升 设环的初速为 零 摩擦不计 曲面处在图示磁场中 则 A 若是匀强磁场 环滚上的高度小于 h B 若是匀强磁场 环滚上的高度等于 h 南县高中物理选修南县高中物理选修 3 2 学研指导案学研指导案 4 C 若是非匀强磁场 环滚上的高度等于 h D 若是非匀强磁场 环滚上的高度小于 h 4 如图所示 在光滑水平面上固定一条形磁铁 有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动 如果发现小球做减速运动 则小球的材料可能是 A 铁 B 木 C 铜 D 铝 5 如图所示 在 O 点正下方有一个具有理想边界的磁场 铜环在 A 点由静止释放向右摆 至最高点 B 不考虑空气阻力 则下列说法正确的是 A A B 两点在同一水平线 B A 点高于 B 点 C A 点低于 B 点 D 铜环将做等幅摆动 6 如图所示 abcd 是一闭合的小金属线框 用一根绝缘的细杆挂在固定点 O 使金属线 框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域 磁感线方向跟线框平面 垂直 若悬点摩擦和空气阻力不计 则 A 线框进入或离开磁场区域时 都产生感应电流 而且电流的方向相反 B 线框进入磁场区域后 越靠近 OO 线时速度越大 因而产生的感应电流也越大 C 线框开始摆动后 摆角会越来越小 摆角小到某一值后将不再减小 D 线框摆动过程中 机械能完全转化为线框电路中的电能 7 如图所示 圆形金属环竖