小學語文微課教案
發(fā)表時間:2020-11-02渦流。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生們有一個良好的課堂環(huán)境,幫助高中教師在教學期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?下面是小編為大家整理的“渦流”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
§4.6渦流[學習目標]
1.知道什么是渦流
2.知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動
3.知道渦流的危害和應用
[自主學習]
1.如圖1所示,磁場方向垂直穿過金屬圓板,當磁感應強度減小時,產(chǎn)生圖示的感應電流,看起來就像水中旋渦,叫做。
2.如圖2所示,U型金屬導軌水平放置,磁場方向豎直向下;導體棒ab以一定的初速度滑動,導體棒的速度越來越小,最后將靜止;這種現(xiàn)象叫做。
3.如圖3所示,平行的水平金屬導軌一端與電源相連接,另一端放一導體棒,磁場方向垂直導軌平面,開關(guān)閉合后,導體棒在安培力作用下會運動起來,這種現(xiàn)象叫做。
[典型例題]
例1電磁爐(或電磁灶)是采用電磁感應原理產(chǎn)生渦流加熱的,它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場,當變化的磁場通過含鐵質(zhì)鍋的底部時,即會產(chǎn)生無數(shù)之小渦流,使鍋體本身自行高速升溫,然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時產(chǎn)生的電磁波,完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收,不會泄漏,對人體健康無危害。關(guān)于電磁爐,以下說法中正確的是:
(A)電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱的
(B)電磁爐是利用變化的磁場產(chǎn)生渦流,使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫,進而對鍋內(nèi)食物加熱的
(C)電磁爐是利用變化的磁場使食物中的極性水分子振動和旋轉(zhuǎn)來對食物加熱的
(D)電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對食物加熱的
分析:由以上電磁爐的工作原理可知,(A)(D)錯誤(B)正確,關(guān)于(C)是微波爐的加熱原理。
例2彈簧上端固定,下端掛一只條形磁鐵,使磁鐵上下振動,磁鐵的振動幅度不變。若在振動過程中把線圈靠近磁鐵,如圖4所示,觀察磁鐵的振幅將會發(fā)現(xiàn):
(A)S閉合時振幅逐漸減小,S斷開時振幅不變
(B)S閉合時振幅逐漸增大,S斷開時振幅不變
(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
分析:S斷開時,磁鐵振動穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中無感應電流,振幅不變;S閉合時有感應電流,有電能產(chǎn)生;磁鐵的機械能越來越少,振幅逐漸減少,A正確。
[針對訓練]
1.在水平放置的光滑導軌上,沿導軌固定一個條形磁鐵,如圖5所示?,F(xiàn)有銅、鋁和有機玻璃制成的滑塊甲、乙、丙,使它們從導軌上的A點以某一初速向磁鐵滑去。各物塊在向磁鐵運動的過程中:
(A)都做勻速運動(B)甲、乙做加速運動
(C)甲、乙做減速運動(D)乙、丙做勻速運動
2.磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上;而不用塑料做骨架是因為:
(A)塑料材料的堅硬程度達不到要求
(B)塑料是絕緣的,對線圈的絕緣產(chǎn)生不良影響
(C)鋁框是導體,在鋁框和指針一塊擺動過程中會產(chǎn)生渦流,使指針很快停止擺動
(D)鋁框的質(zhì)量比塑料框的質(zhì)量大
3.如圖6所示,在水平通電直導線的正下方,有一半圓形光滑弧形軌道,一導體圓環(huán)自軌道右側(cè)的P點無初速度滑下,下列判斷正確的是:
(A)圓環(huán)中將有感應電流產(chǎn)生
(B)圓環(huán)能滑到軌道左側(cè)與P點等高處
(C)圓環(huán)最終停到軌道最低點
(D)圓環(huán)將會在軌道上永遠滑動下去
4.變壓器、電動機的線圈都是繞在鐵芯上的,當線圈中通過變化的電流時,在鐵芯中會產(chǎn)生使鐵芯發(fā)熱,造成能量的浪費。
5.一些電風扇的調(diào)速器、日光燈的鎮(zhèn)流器是把線圈繞在鐵芯上制成的,當電風扇、日光燈工作時,線圈中通過交變電流,從而產(chǎn)生交變的磁場,變化的磁場通過鐵芯;就在鐵芯中產(chǎn)生,使鐵芯的溫度升高。所以,電風扇、日光燈工作一段時間后,調(diào)速器、鎮(zhèn)流器會發(fā)熱。
6.用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外繞有線圈,線圈中通有高頻電流,產(chǎn)生的變化磁場使爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生;從而使金屬的溫度升高來冶煉高質(zhì)量的合金。
7.對于金屬殼地雷或有較大金屬零件的地雷,可以使用一種探雷器來探測,這種探雷器有一個線圈,線圈中通過變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場,使埋在地下的金屬殼地雷或金屬零件產(chǎn)生。
8.電動機的線圈中通有電流時,磁場對線圈有安培力的作用,線圈就會轉(zhuǎn)動起來,即電動機就會轉(zhuǎn)動,這種作用叫做。
[學后反思]_______________________________________________________
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參考答案:
自主學習1.渦流2.電磁阻尼3.電磁驅(qū)動
針對訓練1.C2.C3.AC4.渦流5.渦流6.渦流
7.渦流8。電磁驅(qū)動
延伸閱讀
課題:《自感現(xiàn)象渦流》導學案
課題:《自感現(xiàn)象渦流》導學案
[學習目標]
1.了解什么是自感現(xiàn)象、自感系數(shù)和渦流,知道自感系數(shù)大小的因素。
2.了解自感現(xiàn)象和渦流的利用及其危害的防止。
3.初步了解日光燈、電磁爐等家用電器的工作原理。
【自主導學】
一、自感現(xiàn)象
1、回顧:在做3.1-5(右圖)的實驗時,由于線圈A中電流的變化,它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化,磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應電動勢。——互感。
思考:線圈A中電流的變化會引起線圈A中激發(fā)感應電動勢嗎?
2、自感現(xiàn)象:由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
3、自感現(xiàn)象對電路的影響——觀察兩個實驗
演示實驗一:開關(guān)閉合時的自感現(xiàn)象
要求和操作:
A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?
現(xiàn)象:
分析:
接通電路的瞬間,電流增大,穿過線圈的磁通量也增加,在線圈中產(chǎn)生感應電動勢,由楞次定律可知,它將阻礙原電流的增加,所以A1中的電流只能逐漸增大,A1逐漸亮起來。線圈中出現(xiàn)的感應電動勢只是阻礙了原電流的變化(增加),而非阻止,所以雖延緩了電流變化的進程,但最終電流仍然達到最大值,A1最終達到正常發(fā)光.
演示實驗二:開關(guān)斷開時的自感現(xiàn)象
按圖連接電路。開關(guān)閉合時電流分為兩個支路,一路流過線圈L,另一路流過燈泡A。燈泡A正常發(fā)光。把開關(guān)斷開,注意觀察燈泡亮度
要求:線圈L的電阻較小
現(xiàn)象:
分析:
電路斷開時,線圈中的電流減小而導致磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生自感電動勢阻礙原電流的減小,L中的電流只能從原值開始逐漸減小,S斷開后,L與A組成閉合回路,L中的電流從A中流過,所以A不會立即熄滅,而能持續(xù)一段發(fā)光時間.
用電路圖分析實驗二
結(jié)論:
1.導體中電流變化時,自身產(chǎn)生,這個感應電動勢原電流的變化.
2.自感現(xiàn)象:,叫做自感現(xiàn)象.
3.自感電動勢:,叫做自感電動勢.
注意:“阻礙”不是“阻止”,電流原來怎么變化還是怎么變,只是變化變慢了,即對電流的變化起延遲作用。
二、電感器自感系數(shù)
1.電感器:電路中的線圈又叫電感器。
2、自感系數(shù)L:
(1)描述電感器的性能的,簡稱自感或電感。
(2)L大小影響因素:由線圈所決定,與線圈是否通電無關(guān).它跟線圈的、、、等因素有關(guān),線圈越,單位長度上的匝數(shù)越,截面積越,自感系數(shù)就越,有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要得多.
3、電感器的特性:阻礙電流的,對交流電有阻礙作用。
4、上節(jié)學到的變壓器,實際上也是電感器。
三、自感現(xiàn)象的應用和防止
1.應用:在各種電器設備、電工技術(shù)和無線電技術(shù)中應用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器中,有電阻器、電容器、電感器件
2.危害:在切斷自感系數(shù)很大,電流很強的電路的瞬間,產(chǎn)生很高的自感電動勢,形成電弧,在這類電路中應采用特制的開關(guān),精密電阻可采用雙線并繞來清除自感現(xiàn)象.
四、渦流及其應用
1.變壓器在工作時,除了在原、副線圈產(chǎn)生感應電動勢外,變化的磁通量也會在鐵芯中產(chǎn)生感應電流。
一般來說,只要空間有變化的磁通量,其中的導體就會產(chǎn)生感應電流,我們把這種感應電流叫做渦流
2、應用:
(1)新型爐灶——電磁爐。
(2)金屬探測器:飛機場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。
3、防止:鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成。
【小結(jié)】
一、自感現(xiàn)象:由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生
的電磁感應現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
二、兩個演示實驗:開關(guān)閉合和斷開時的自感現(xiàn)象。
電路圖、要求、操作、現(xiàn)象、原因分析
三、電感器:在電路中,線圈又叫電感器。
四、自感系數(shù)L:
1、描述電感器的性能的,簡稱自感或電感。
2、L大小影響因素:由線圈本身的特性所決定,與線圈是否通電無關(guān).它跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān),線圈越長,單位長度上的匝數(shù)越多,截面積越大,自感系數(shù)就越大,有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多.
五、電感器的主要作用:阻礙電流的變化,對交流電
有阻礙作用
六、自感現(xiàn)象的應用和防止
1.應用:在各種電器設備、電工技術(shù)和無線電技術(shù)中
應用廣泛。
2.危害:在切斷電路的瞬間,形成電弧。不安全。
七、渦流及其應用、防止。
【課堂練習和課外作業(yè)】
課堂練習:P69問題與練習1-5
課外作業(yè):P69問題與練習1、2、4
自感現(xiàn)象及渦流
高二物理學案12(必修班)
五、高壓輸電自感現(xiàn)象及渦流
一、知識梳理
1、如何減小電能輸送的損失
1)2)
思考與討論:
一臺電動機,輸出的功率為1000KW,所用輸電導線的電阻是10Ω,當發(fā)電機接到輸電線路的電壓分別為5KV,50KV時,分別計算
(1)導線上的電流
(2)在導線上損失的電功率
結(jié)論:
2、電網(wǎng)供電:
1)定義:將多個電廠發(fā)的電通過輸電線、變電站連接起來,形成全國性或地區(qū)性輸電網(wǎng)絡,這就是電網(wǎng)
2)電網(wǎng)供電的作用
A可以在一些能源產(chǎn)地使用大容量的發(fā)電機組,減少發(fā)電設施的重復建設,降低運輸一次能源的成本,獲得最大的經(jīng)濟利益
B可以保證發(fā)電和供電系統(tǒng)的安全與可靠,調(diào)整不同地區(qū)電力供需平衡,保障供電的質(zhì)量
C使用電網(wǎng),可以根據(jù)火電、水電、核電的特點,合理的調(diào)度電力,使電力供應更加可靠、質(zhì)量更高
3、自感電動勢總要阻礙導體中,當導體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向,當導體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向。
4、線圈的自感系數(shù)與線圈的、、等因素有關(guān)。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會。
5、自感系數(shù)的單位:,有1mH=H,1μH=H。
二、例題分析
例1、利用超導材料可實現(xiàn)無損耗輸電,現(xiàn)有一直流電路,輸電總電阻為0.4Ω,它提供給用電器的電功率為40kw,電壓為800V,若用臨界溫度以下的超導電纜代替原來的輸電線,保持供給用電器的功率和電壓不變,那么節(jié)約的電功率為()
A、1kwB、1.6×103kw
C、1.6kwD、10kw
三、課后練習
1、中央電視臺《焦點訪談》多次報道某些邊遠落后農(nóng)村電價過高,農(nóng)民負擔過重,其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化,近來進行農(nóng)村電網(wǎng)改造,為了減少選距離輸電的損耗而降低電費價格,可采取的措施有()
A、提高輸送功率
B、增大輸送電流
C、提高輸送的電壓
D、減小輸電導線的橫截面積
2、遠距離輸電中,發(fā)電廠輸送的是功率相同,如果分別采用輸電電壓為U1=110Kv輸電和輸電電壓主U2=330Kv輸電,則兩種情況中,輸電線上通過的電流之比I1;I2等于()
A、1/1B、3/1C、1/3D、9/1
3、線圈的自感系數(shù)大小的下列說法中,正確的是()
A、通過線圈的電流越大,自感系數(shù)也越大
B、線圈中的電流變化越快,自感系數(shù)也越大
C、插有鐵芯時線圈的自感系數(shù)會變大
D、線圈的自感系數(shù)與電流的大小、電流變化的快慢、是否有鐵芯等都無關(guān)
4、水電站向小山村輸電,輸送電功率為50kw,若以1100V送電,線路上電功率損失10kw,若以3300v送電,線路上電功率損失可降至多少千瓦?
渦流課件學案同步練習基礎夯實訓練
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準備的人。準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課,幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“渦流課件學案同步練習基礎夯實訓練”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
第七節(jié):渦流學案【學習目標】
(1)、知道渦流是如何產(chǎn)生的
(2)、知道渦流的利與弊,以及如何利用和防止渦流
(3)、通過舊知識分析新問題弄清渦流的產(chǎn)生原因
(3)、利用理論聯(lián)系實際的方法加深理解渦流
【學習重點】渦流的產(chǎn)生原因和渦流的作用
【學習難點】渦流的產(chǎn)生原因
【學習方法】實驗法、探究法
【學習過程】
一、知能準備
1.渦流概念:
2.渦流產(chǎn)生原因:
3.渦流的利用與控制
(1)利用——
(2)控制——
4.電磁驅(qū)動原理:
二、疑難分析:
(一)渦流定義
塊狀金屬放在變化的磁場中,或讓它在磁場中運動,金屬塊內(nèi)有感應電場產(chǎn)生,從而形成閉合回路,這時感生電場力可以在整塊金屬內(nèi)部引起閉合渦旋狀的感應電流,所以叫做渦電流。“渦電流”簡稱渦流。
(二)渦流的熱效應
當變壓器的線圈中通過交變電流時,在鐵芯內(nèi)部有變化的磁場,因而產(chǎn)生感生電場,引起渦流。渦流在通過電阻時也要放出焦耳熱。
1.應用:利用的熱效應進行加熱的方法稱為感應加熱。而渦流的大小和磁通量變化率成正比,磁場變化的頻率越高,導體里的渦流也越大。實際上,一般使用高頻交流電激發(fā)渦流。如:
A.高頻焊接:
線圈中通以高頻交流電時,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流(渦電流)。由于焊縫處的接觸電阻很大,放出的焦耳熱很多,致使溫度升得很高,將金屬熔化,焊接在一起。我國產(chǎn)生的自行車架就是用這種方法焊接的。
B.高頻感應爐
高頻感應爐利用渦流來熔化金屬。圖是冶煉金屬的感應爐的示意圖.冶煉鍋內(nèi)裝入被冶煉的金屬,線圈通上高頻交變電流,這時被冶煉的金屬中就產(chǎn)生很強的渦流,從而產(chǎn)生大量的熱使金屬熔化.這種冶煉方法速度快,溫度容易控制,并能避免有害雜質(zhì)混入被冶煉的金屬中,因此適于冶煉特種合金和特種鋼.
C.電磁爐
電磁爐的工作原理是采用磁場感應渦加流加熱原理,利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場,當磁場內(nèi)的磁力線通過鐵質(zhì)鍋底時會產(chǎn)生無數(shù)的渦流是鍋的本身自行高速發(fā)熱,然后再作用于鍋內(nèi)食物。這種最新的加熱方式,能減少熱量傳遞的中間環(huán)節(jié),可大大提升制熱效率,比傳統(tǒng)爐具(電爐、氣爐)節(jié)省能源一半以上。
2.控制:導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時,因渦流而導致能量損耗稱為渦流損耗。渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導體的運動、導體的幾何形狀、導體的磁導率和電導率等因素有關(guān)。變壓器、電機鐵芯中的渦流熱效應不僅損耗能量,嚴重時還會使設備燒毀.為減少渦流,變壓器、電機中的鐵芯都是用很薄的硅鋼片疊壓而成。因為在導體中渦流的大小和電阻有關(guān),電阻越大渦流越小。為了減小渦流造成的熱損耗,電機和變壓器的鐵芯常采用多層彼此絕緣的硅鋼片迭加而成(材料采用硅鋼以增加電阻)。這些薄片表面涂有薄層絕緣漆或絕緣的氧化物。磁通穿過薄片的狹窄截面時,渦流被限制在沿各片中的一些狹小回路流過,這些回路中的凈電動勢較小,回路的長度較大,再由于這種薄片材料的電阻率大,這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以,交流電機、電器中廣泛采用疊片鐵心。
(三)渦流的磁效應
1.電磁阻尼現(xiàn)象:
把銅板做成的擺放到電磁鐵的磁場中,當電磁鐵未通電時,擺要往復多次,擺才能停止下來.如果電磁鐵通電,磁場在擺動的銅板中產(chǎn)生渦流。渦流受磁場作用力的方向與擺動方向相反,因而增大了擺的阻尼,擺很快就能停止下來。這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。
2.應用:電磁儀表中的電磁阻尼器就是根據(jù)渦流磁效應制作的,在磁電式測量儀表中,常把使指針偏轉(zhuǎn)的線圈繞在閉合鋁框上,當測量電流流過線圈時,鋁框隨線圈指針一起在磁場中轉(zhuǎn)動,這時鋁框內(nèi)產(chǎn)生的渦流將受到磁場作用力,抑止指針的擺動,使指針較快地穩(wěn)定在指示位置上。此外,電氣機車的電磁制動器也是根據(jù)這一效應制作的。
(四)渦流的機械效應----電磁驅(qū)動
在磁場運動時帶動導體一起運動,這種作用稱為“電磁驅(qū)動”作用。當磁鐵轉(zhuǎn)動時,根據(jù)楞次定律此時在圓盤上將產(chǎn)生渦流,受到磁場的作用力將產(chǎn)生一個促使金屬圓盤按磁場旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生轉(zhuǎn)動的力矩。但是如果圓盤的轉(zhuǎn)速達到了與磁場轉(zhuǎn)速一樣,則兩者的相對速度為零,感應電流便不會產(chǎn)生,這時電磁驅(qū)動作用便消失。所以在電磁驅(qū)動作用下,金屬圓盤的轉(zhuǎn)速總要比磁鐵或磁場的轉(zhuǎn)速小,或者說兩者的轉(zhuǎn)速總是異步的。感應式異步電動機就是根據(jù)這個原理制成的。電磁驅(qū)動作用可用來制造測量轉(zhuǎn)速的電表,這類轉(zhuǎn)速表常稱為磁性式轉(zhuǎn)速表。用磁性式轉(zhuǎn)速表測量轉(zhuǎn)速時,將被測機器的轉(zhuǎn)軸通過連接器和傳動機構(gòu)與轉(zhuǎn)速表中的永久磁鐵的轉(zhuǎn)軸相連,永久磁鐵一般是由一塊充以四個極的磁鋼制成,這便形成一個旋轉(zhuǎn)磁場。在永久磁鐵的上方有一個金屬圓盤,稱為感應片。感應片與永久磁鐵間有很小的氣隙,兩者互不接觸。當永久磁鐵隨著機器的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時,感應片上將產(chǎn)生渦流。這渦流又將受到這旋轉(zhuǎn)磁場的作用力,結(jié)果感應片被驅(qū)動,從而沿永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向運動。感應片的轉(zhuǎn)動將帶動與感應片轉(zhuǎn)軸相連的彈簧,將其扭緊,從而產(chǎn)生彈性恢復轉(zhuǎn)矩。最后,當感應片轉(zhuǎn)過一定的角度,由電磁驅(qū)動作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩剛巧與彈性恢復的轉(zhuǎn)矩抵消時,便達到一個暫時平衡狀態(tài)。由機器帶動轉(zhuǎn)動的永久磁鐵轉(zhuǎn)速越快,感應片受到的電磁驅(qū)動作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大,因而指針的偏轉(zhuǎn)角度就越大。這樣,便可通過指針的偏轉(zhuǎn)角度來顯示機器的轉(zhuǎn)速。
三、方法點撥:
渦流是由于變化的磁場產(chǎn)生電場,這種電場稱為渦旋電場,這時渦旋電場力可以在整塊金屬內(nèi)部引起渦電流。因此渦流的大小取決于回路電阻和磁場變化率
四、典型例題:
【例題1】用絲線懸掛閉合金屬環(huán),懸于O點,虛線左邊有勻強磁場,右邊沒有磁場。金屬環(huán)的擺動會很快停下來。試解釋這一現(xiàn)象。若整個空間都有向外的勻強磁場,會有這種現(xiàn)象嗎?
分析:只有左邊有勻強磁場,金屬環(huán)在穿越磁場邊界時,由于磁通量發(fā)生變化,有感應電流產(chǎn)生,于是阻礙相對運動,擺動很快停下來,這就是電磁阻尼現(xiàn)象;空間都有勻強磁場,穿過金屬環(huán)的磁通量反而不變化了,因此不產(chǎn)生感應電流,不會阻礙相對運動。
【同類變式】如圖所示,掛在彈簧下端的條形磁鐵在閉合線圈內(nèi)振動,如果空氣阻力不計,則:()
A.磁鐵的振幅不變
B.磁鐵做阻尼振動
C.線圈中有逐漸變?nèi)醯闹绷麟?br> D.線圈中逐漸變?nèi)醯慕涣麟?br> 【例題2】如圖所示,abcd是一閉合的小金屬線框,用一根絕緣的細桿掛在固定點O,使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回擺動的過程穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域,磁感線方向跟線框平面垂直,若懸點摩擦和空氣阻力不計,則()
A.線框進入或離開磁場區(qū)域時,都產(chǎn)生感應電流,而且電流的方向相反
B.線框進入磁場區(qū)域后,越靠近OO′線時速度越大,因而產(chǎn)生的感應電流也越大
C.線框開始擺動后,擺角會越來越小,擺角小到某一值后將不再減小
D.線框擺動過程中,機械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能
【解析】線框在進入和離開磁場的過程中磁通量才會變化,也可以看做其部分在切割磁感線,因此有感應電流,且由楞次定律或右手定則可確定進入和離開磁場時感應電流方向是相反的,故A項正確;當線圈整體都進入勻強磁場后,磁通量就保持不變了,此段過程中不會產(chǎn)生感應電流,故B錯誤,但提醒一下的是此時還是有感應電動勢的(如果是非勻強磁場,則又另當別論了);
當線框在進入和離開磁場的過程中會有感應電流產(chǎn)生,則回路中有機械能轉(zhuǎn)化為電能,或者說當導體在磁場中做相對磁場的切割運動而產(chǎn)生感應電流的同時,一定會有安培“阻力”阻礙其相對運動,故線框的擺角會減小,但當線框最后整體都進入磁場中后,并只在磁場中擺動時,沒有感應電流產(chǎn)生,則機械能保持守恒,擺角就不會再變化,故C項正確,而D項錯誤.綜上所述,正確答案是AC項.
【學習心得】:
高考物理備考復習:渦流
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準備的人。作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師掌握上課時的教學節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高考物理備考復習:渦流”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
§X4.6渦流
[學習目標]
1.知道什么是渦流
2.知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動
3.知道渦流的危害和應用
[自主學習]
1.如圖1所示,磁場方向垂直穿過金屬圓板,當磁感應強度減小時,產(chǎn)生圖示的感應電流,看起來就像水中旋渦,叫做。
2.如圖2所示,U型金屬導軌水平放置,磁場方向豎直向下;導體棒ab以一定的初速度滑動,導體棒的速度越來越小,最后將靜止;這種現(xiàn)象叫做。
3.如圖3所示,平行的水平金屬導軌一端與電源相連接,另一端放一導體棒,磁場方向垂直導軌平面,開關(guān)閉合后,導體棒在安培力作用下會運動起來,這種現(xiàn)象叫做。
[典型例題]
例1電磁爐(或電磁灶)是采用電磁感應原理產(chǎn)生渦流加熱的,它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場,當變化的磁場通過含鐵質(zhì)鍋的底部時,即會產(chǎn)生無數(shù)之小渦流,使鍋體本身自行高速升溫,然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時產(chǎn)生的電磁波,完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收,不會泄漏,對人體健康無危害。關(guān)于電磁爐,以下說法中正確的是:
(A)電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱的
(B)電磁爐是利用變化的磁場產(chǎn)生渦流,使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫,進而對鍋內(nèi)食物加熱的
(C)電磁爐是利用變化的磁場使食物中的極性水分子振動和旋轉(zhuǎn)來對食物加熱的
(D)
G)電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對食物加熱的
分析:由以上電磁爐的工作原理可知,(A)(D)錯誤(B)正確,關(guān)于(C)是微波爐的加熱原理。
例2彈簧上端固定,下端掛一只條形磁鐵,使磁鐵上下振動,磁鐵的振動幅度不變。若在振動過程中把線圈靠近磁鐵,如圖4所示,觀察磁鐵的振幅將會發(fā)現(xiàn):
(C)S閉合時振幅逐漸減小,S斷開時振幅不變
(B)S閉合時振幅逐漸增大,S斷開時振幅不變
(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
分析:S斷開時,磁鐵振動穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中無感應電流,振幅不變;S閉合時有感應電流,有電能產(chǎn)生;磁鐵的機械能越來越少,振幅逐漸減少,A正確。
[針對訓練]
1.在水平放置的光滑導軌上,沿導軌固定一個條形磁鐵,如圖5所示?,F(xiàn)有銅、鋁和有機玻璃制成的滑塊甲、乙、丙,使它們從導軌上的A點以某一初速向磁鐵滑去。各物塊在向磁鐵運動的過程中:
(A)都做勻速運動(B)甲、乙做加速運動
(C)甲、乙做減速運動(D)乙、丙做勻速運動
2.磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上;而不用塑料做骨架是因為:
(A)塑料材料的堅硬程度達不到要求
(B)塑料是絕緣的,對線圈的絕緣產(chǎn)生不良影響
(C)鋁框是導體,在鋁框和指針一塊擺動過程中會產(chǎn)生渦流,使指針很快停止擺動
(D)鋁框的質(zhì)量比塑料框的質(zhì)量大
3.如圖6所示,在水平通電直導線的正下方,有一半圓形光滑弧形軌道,一導體圓環(huán)自軌道右側(cè)的P點無初速度滑下,下列判斷正確的是:
(A)圓環(huán)中將有感應電流產(chǎn)生
(B)圓環(huán)能滑到軌道左側(cè)與P點等高處
(C)圓環(huán)最終停到軌道最低點(D)圓環(huán)將會在軌道上永遠滑動下去
4.變壓器、電動機的線圈都是繞在鐵芯上的,當線圈中通過變化的電流時,在鐵芯中會產(chǎn)生使鐵芯發(fā)熱,造成能量的浪費。
5.一些電風扇的調(diào)速器、日光燈的鎮(zhèn)流器是把線圈繞在鐵芯上制成的,當電風扇、日光燈工作時,線圈中通過交變電流,從而產(chǎn)生交變的磁場,變化的磁場通過鐵芯;就在鐵芯中產(chǎn)生,使鐵芯的溫度升高。所以,電風扇、日光燈工作一段時間后,調(diào)速器、鎮(zhèn)流器會發(fā)熱。
6.用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外繞有線圈,線圈中通有高頻電流,產(chǎn)生的變化磁場使爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生;從而使金屬的溫度升高來冶煉高質(zhì)量的合金。
7.對于金屬殼地雷或有較大金屬零件的地雷,可以使用一種探雷器來探測,這種探雷器有一個線圈,線圈中通過變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場,使埋在地下的金屬殼地雷或金屬零件產(chǎn)生。
8.電動機的線圈中通有電流時,磁場對線圈有安培力的作用,線圈就會轉(zhuǎn)動起來,即電動機就會轉(zhuǎn)動,這種作用叫做。
[學后反思]_______________________________________________________
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參考答案:
自主學習1.渦流2.電磁阻尼3.電磁驅(qū)動
針對訓練1.C2.C3.AC4.渦流5.渦流6.渦流
7.渦流8。電磁驅(qū)動