1.3电磁感应定律的应用 课件 (3)

课件24张PPT。1.3 电磁感应定律的应用[阅读教材·填要点]
一、涡流及其应用
1．定义
将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量 ，金属块内部所产生的旋涡状的感应电流。
2．产生
把金属块放在 的磁场中，或让它在非均匀磁场中 时，金属块内部都会产生涡流。发生变化变化运动 3．利用
新型炉具 就是利用涡流原理制成的，其优点是
高；无烟火，无 ，被称为“绿色炉具”。
4．防止
为减小涡流，电动机、变压器铁芯是用外表涂有
的薄硅钢片叠成的，而不采用整块硅钢铁芯，这样减少发热，降低能耗，提高了设备的工作效率。 电磁炉热效率毒气废气绝缘材料 二、磁卡和动圈式话筒
1．磁卡工作原理
磁卡信息的录入是利用了 ；信息的读取与录入过程相反，利用了 。
2．动圈式话筒
动圈式话筒是把 转变为 的装置，由膜片、线圈、永磁体等构成。其工作原理是利用了 。电流的磁效应电磁感应原理声音信号电信号电磁感应原理[试身手·夯基础]
1．涡流的本质是________现象，根据能量守恒定律，伴
随着涡流的产生，其他形式的能转化为________，最终在金属块中转化为________。特殊之处在于感应电流不是在线状回路产生的，而是在块状金属中自成回路产生的。
答案：电磁感应　电能　内能2．下列关于涡流的说法中正确的是 (　　)
A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过
导体的磁通量变化而产生的
B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的
特殊电流
C．涡流有热效应，但没有磁效应
D．在硅钢中不能产生涡流解析：涡流属电磁感应现象，故A项正确，B项错误。涡流具有电流的热效应和磁效应，故C项错。硅钢中只是电阻率大，涡流小，故D项错。答案：A3．普通录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大
电路、扬声器、传动机构等部分组成，如图所示是录音机的录、放原理示意图。
请根据示意图，简述录音机的录、放原理。解析：录音机在录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流。音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号。
放音是录音的逆过程。放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号变化规律相同，所以线圈中产生的是音频电流。这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音。在录音机里，录、放两种功能是合用一个磁头完成的，录音时磁头与话筒相连；放音时磁头与扬声器相连。 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。 [名师点睛]
电磁感应现象中出现的电能，一定是由其他形式的能转化而来的，具体问题中会涉及多种形式的能之间的转化，如机械能和电能的相互转化，电能和内能的相互转化。分析时，应牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析有哪些力做功，哪些形式的能量参与了转化。 1. 如图所示，沿水平方向的磁场垂直于光滑曲面，闭合小金属球从高为h的曲面上端无初速度滑下，又沿曲面的另一侧上升，则 (　　)
A．若是匀强磁场，小球在左侧上升的高度小于h
B．若是匀强磁场，小球在左侧上升的高度等于h
C．若是非匀强磁场，小球在左侧上升的高度等于h
D．若是非匀强磁场，小球在左侧上升的高度大于h[审题指导]
(1)小球在哪种磁场中运动磁通量发生变化。
(2)小球上升高度变化说明有机械能与电能的转化。 [解析]　当磁场为匀强磁场时，穿过小球的磁通量保持不变，不会有电磁感应现象发生，小球的机械能守恒，小球在曲面左侧可以达到同样的高度h，选项B正确，A错误；当磁场为非匀强磁场时，穿过小球的磁通量会发生变化，在小球中会有涡流产生，从而使小球的机械能减少，转化为电能，进而使小球内能增加，所以小球到达曲面左侧的高度要比h低，选项C、D错误。
[答案]　B 涡流的本质是电磁感应现象，根据能量守恒定律，伴随着涡流的产生，其他形式的能转化为电能，最终在金属块中转化为内能。2．动圈式话筒的工作原理
如图所示，是动圈式话筒的结构原理图。 它是利用电磁感应原理制成的。当声波传播到金属膜片时，金属膜片随着振动起来，连接在膜片上的线圈(即音圈)随之振动起来，这样线圈在永磁铁的磁场中振动的过程中产生感应电流，感应电流的大小与方向随着声波信号的变化而变化，从而将声音信号转化为电信号。这个电信号电流经放大，传给扬声器，又将电信号转化为声音信号发送出去。 [名师点睛]
任何相反的两个物理过程，从能量转化角度看，能量转化的方向也正好相反，如竖直上抛上升过程，动能转化为势能，下降过程势能转化为动能，磁卡的录入和读取，声音的录制与播放都是能量转化相反的两个过程。 2．动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图1－3－4甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知图1－3－4①话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感应电流
②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流
③录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
其中正确的是 (　　)
A．②③④　　　　　　 B．①②③
C．①②④ D．①③④[审题指导]　解答此类问题需把握以下三点：
(1)弄清现象的因果关系。
(2)明确由电(流)生磁(场)属电流磁效应。
(3)明确由磁(场)生电(流)属电磁感应。 [解析]　话筒的工作原理是：声波迫使金属线圈在磁铁产生的磁场中振动产生感应电流，①正确。录音机录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大后在录音机磁头缝隙处产生变化的磁场，④正确。录音机在放音时通过变化的磁场使放音磁头产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器中，②正确。
[答案]　C 录音过程是电生磁，利用了电流的磁效应；放音过程是磁生电，利用了电磁感应现象。 (1)涡流的本质是由于电磁感应而产生的，同样遵从电磁感应定律，特殊之处在于感应电流不是在线状回路产生的，而是在块状金属中自成回路产生的。根据能量守恒定律，伴随着涡流的产生，其他形式的能转化为电能，最终在金属块内转化为内能。
(2)磁卡、磁带记录信息是利用电流的磁效应，读取信息是利用电磁感应，动圈式话筒也是利用电磁感应。