1.3电磁感应定律的应用 学案 (1)

1．3
电磁感应定律的应用
学案
【学习目标】
（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。
【学习重点】
涡流的概念及其应用；电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
【知识要点】
1、涡流及其应用
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。
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。
电磁阻尼
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。
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。
2、磁卡和动圈式话筒
（1）、磁卡
（2）、动圈式话筒
【典型例题】
例题1:如图所示，一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的平面与磁场方向成θ角，磁感应强度随时间均匀变化，变化率为一定值．在下述办法中用哪一种可以使线圈中感应电流的强度增加一倍
[
]
A．线圈的匝数增加一倍
B．把线圈的半径增加一倍
C．把线圈的面积增加一倍
D．改变线圈轴线对磁场的方向
E．把线圈的匝数减少到原来的一半
解析：由欧姆定律可得：I=ε/R．
由法拉第电磁感应定律可知
其中线圈垂直于磁感线的有效面积S⊥为S⊥=πr2cosθ．
再由电阻定律
上式中的S0是线圈导线的横截面积，ρ是导线的电阻率．联立上述公式可得：
上式表明：当磁感应强度均匀变化(即变化率一定)时，在闭合线圈导线的截面积S0和电阻率ρ不变的条件下，线圈中的电流强度I仅与线圈的半径r和线圈轴线与磁感线方向夹角的余弦有关．要使I增加一倍，只有使r增加一倍．因为cosθ的最大值不能超过1，改变θ的值不能使cosθ增加一倍．所以本题的正确选项只能是B．
【达标训练】
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”）
5．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
【反思】
收获
疑问