第三节 电磁感应定律的应用

三维教学目标　　

1、知识与技　　

（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、能绕轴转动的铝框）。　　

（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。　　

　 　

（二）进行新课　　

1、涡流　　

演示1涡流生热实验。在可拆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。　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

2、电磁阻尼　　

阅读教材分组讨论，然后发表自己的见解。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，这种现象称为电磁阻尼。　　

演示2电磁阻尼。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。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　演示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？　　

当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因而磁铁会很快停下来。　　

　 　

3、电磁驱动　　

演示4电磁驱动。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，这种现象称为电磁驱动。交流感应电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感应电动机的工作过程。　　

　 　

4、实例探究　　

例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（AD）　　

　　　　　　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　　

　 　

5、巩固练习　　

　　　　　　1、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（B）　　

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　　

2、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（BD）　　

　　　　　　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　　

3、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（CD）　　

A.铁        B.木         C.铜       D.铝　　

　 　

　　　　　　　　

　 　

　 　

　　　　　　4、如图所示，圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v₀向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环过程中，做___减速___运动．（选填“加速”、“匀速”或“减速”）