4.7《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》导学案

第4.7节《涡流 、电磁阻尼和电磁驱动》导学案

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【学习目标】

1．清楚涡流产生的原理，通过对涡流实例的分析，了解涡流的应用和防止。(重点) 2．通过对电磁阻尼和电磁驱动的实例分析，了解电磁阻尼和电磁驱动及其应用。(难点) 3．培养用理论知识解决实际问题的能力。 【学法指导】实验法、探究法，理论实际的思想 【知识链接】

1.感生电动势：由于 而产生，感生电场的方向与所产生的 方向相同，应用 判断。右图中，若磁场正在 增强，请画出感生电场的两条电场线。

2. 动生电动势：由于 而产生，动生电场的方向与所产生的 方向相同，应用 判断。

3.焦耳定律表达式： ；计算热功率的公式： 【学习过程】 知识点一、涡流

[问题1] 阅读教材P261-2自然段，完成以下内容：

（1）如图乙，线圈绕在金属块上（金属块与线圈之间是绝缘的），线圈 中通以变化的电流。若电流正在增强，金属块中是否产生感应电流？若产生，试画．出感应电流分布形状，并口述电流产生的原理。 ．．．．

小结：（1）涡流：由于 ，在导体中产生的像 状的电流。（请仔细体会涡流产生的原理）

（2）涡流通过导体也要产生 ，即涡流的热效应，导体的电阻率越小，则涡流越 ，产生的热量越 ；涡流在周围空间也要产生磁场，即涡流的 效应。

[问题2] 应用和防止涡流的实例分析：（阅读教材P263-6自然段） （1）图4.7-2用来冶炼金属的真空冶炼炉是利用涡流的什么效应工作的？简要说明它的工作原理。

（2）探雷器、金属探测器是利用涡流的什么效应工作的？简要说明金属探测器的工作原理。

（3）电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上，线圈中流过变化的电流时铁芯为什么会发热？铁芯发热会导致怎样的后果？减小涡流的两种途径是怎样的?

知识点二：电磁阻尼

[问题3] （1）如图所示，一个单匝线圈落入磁场中，试分析画出它．．在图示位置时感应电流的方向和所受的安培力方向。安培力对线圈的运动有什么影响？

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B i

（2）磁电式仪表的线圈常常绕在铝框上，如图。当仪表指针向右摆动时，在右图中标出．．

铝框中感应电流的方向和所受到的安培力方S 向。安培力是对铝框的转动有什么影响？你认 为用铝框做线圈骨架有什么好处？

（3）你认为微安表的表头在运输时把两个接线柱用导线连在一起有什么好处？

小结：电磁阻尼：当导体在磁场中运动时， 会使导体受到安培力，安培力的方向总是 的现象，磁电式仪表是利用电磁阻尼的实例。

知识点三：电磁驱动

阅读教材P281-2自然段，完成以下内容：

电磁驱动：如果磁铁相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应流

使导体受到 力的作用， 力使导体运动起来，这种作用常常称为 。 是利用电磁驱动的实例。

【当堂检测】

1．下列仪器是利用涡流工作的有 A．电磁炉

B．微波炉 D．真空冶炼炉

( )

?N C．金属探测器

2．同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较（ ）

A．金属块中的涡流较大，热功率也较大 B．硅钢片中涡流较大，热功率也较大

C．金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大 D．硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大

3．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

4．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 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

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