《电磁感应现象在技术中的应用》教案3

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1、电磁感应现象在技术中的应用教学目标 1、知识与技能 （1）知道涡流是如何产生的； （2）知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止； （3）知道电磁阻尼和电磁驱动。 2、过程与方法:培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。 3、情感态度与价值观:培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 教学重点：涡流的概念及其应用；电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 教学难点：电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 教学方法：通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验。 教学手段：电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、

2、能绕轴转动的铝框）教学过程：（一）引入新课 出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。 思考感悟利用涡流给物体加热时，是高频电源效果好？还是低频电源效果好？提示：高频电源好，因为高频电源磁场变化快，磁场中导体内磁通量变化快，产生的感应电动势、感应电流更大，加热效果好．（二）进行新课 1、涡流 一、涡流的产生及能量转化1．涡流产生的条件涡流的本质是电磁感应现象，涡流产生的条件是穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身可自行构成闭合

3、回路．同时因为整个导体回路的电阻一般很小，所以感应电流很大，就像水中的旋涡．2．可以产生涡流的两种情况(1)把块状金属放在变化的磁场中．(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．3．能量转化伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能．(1)如果金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能最终转化为内能．(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能．4．涡流的利用金属块内产生涡流时将会产生电热，因此可以用涡流来加热物体，电磁炉就是利用了这一原理，为了增加热功率就要适当增加ΔΦΔt.演示1涡流生热实验。在可拆

4、变压器的一字铁下面加一块厚约2mm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？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？ 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感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。（课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。） 因为铁板中的涡流很强，会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。电磁感应现象自发现之日起，便一直在改变着人们的生活。时至今日，生活中

5、可以处处见到它的影子。无论是话筒，电磁炉，还是收音机，发电机，都是我们可以见到和听到的物品。而且，在高中物理中，我们便不断接触与其应用相关的题目，这些物品也曾作为物理试题的载体，不时出现在试卷中。现在看来，也是分外亲切。 2.动圈式话筒 在剧场和演讲等活动中，放大声音已经成为一种迫切的需要，而电磁感应现象的发现与应用已经成功解决了这个问题。 放大声音的装置由话筒，扩音器和扬声器三部分，其中话筒是把声音转变为电信号的装置。 动圈式话筒，是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的音圈也随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就会产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，

6、变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。如今，话筒或者麦克风已经随处可见。二、磁卡和动圈式话筒的应用1．磁卡信息的录入与读取的过程(1)信息录入过程记录磁头由有空隙的环形铁芯和绕在铁芯上的线圈构成．磁卡是由一定材料的片基和均匀地涂在片基上面的磁带构成，磁带为一具有磁性敷层的合成树脂长带，用于记录信息．录入时，磁带通过一块电磁铁——录制头，也就是磁头，录制头产生的磁场随信息的改变而改变．当磁带上的磁性颗粒通过磁头时，便被不同程度地磁化，这样就在磁卡的磁带上“写入”了一连串相关磁性变化的信息．(2)信息读取过程当载有信息的磁卡以一定的速度通过读

7、取磁头时，磁带上的磁性颗粒经过磁头，使穿过磁头线圈的磁通量发生相应的变化，从而产生与录制时相一致的感应电流．这样就可以把磁带上被录入的信息读取出来．2．动圈式话筒的工作原理如图1－3－1所示，是动圈式话筒的结构原理图.图1－3－1（三）.知识点整合知识点一磁通量、磁通量的变化及磁通量变化率1、磁通量φ磁感应强度B与于磁场方向的面积S的叫做穿过这个面积的磁通量，符号φ，国际单位。定义式为：φ=。定义