3.3电磁感应现象在技术中的应用 教案 (2)

3.3电磁感应现象在技术中的应用
教案
教学目标
1．了解涡流的产生原因及如何防止和利用涡流。
2．知道涡流在生产、生活中的实际应用。
3．了解磁卡存取信息的原理及动圈式话筒的工作原理。
教学重点、难点
感生电场、感生电动势与动生电动势的概念。
教学过程：
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。
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。
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
。
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：A
3．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1－3－1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。
4．涡流的利用
金属块内产生涡流时将会产生电热，因此可以用涡流来加热物体，电磁炉就是利用了这一原理，为了增加热功率就要适当增加ΔΦΔt，同时选用电阻率大些的材料。
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。