3.3电磁感应现象在技术中的应用 教案 (1)
文档属性
| 名称 | 3.3电磁感应现象在技术中的应用 教案 (1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 440.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-30 15:26:56 | ||
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文档简介
3.3电磁感应现象在技术中的应用
教案
一、学习目标：
1．了解涡流的产生原因及如何防止和利用涡流．
2．了解涡流在生活、生产中的实际应用．
3．掌握磁卡存取信息的原理及动圈式话筒的工作原理．
二、重点与难点：
学习重点：电磁感应现象及产生感应电流的条件，发电机的工作过程。
学习难点：理解电磁感应，弄清发电机的工作原理。
三、学情分析
学生学习了《楞次定律》、《法拉第电磁感应定律》内容之后，本节重点是使学生理解感生电动势和动生电动势的概念，因此要想方设法引导学生通过课前预习和课堂上的探究性学习来达到这个目的。
四、教学方法
1．分组探究讨论法，讲练结合法 2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发下一节导学案、布置预习
五、教学过程：
一、涡流及其应用
1．概念
用整块金属材料作铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的
磁场
，变化的
磁场
穿过
铁芯
，整个铁芯会自成回路，产生
感应电流
，这种电流看起来像水的旋涡，把这种电流叫做涡电流，简称涡流．
2．应用
(1)涡流热效应的应用，如
真空冶炼炉
．
(2)涡流磁效应的应用，如
探雷器
．
3．防止
电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器．
(1)途径一：增大铁芯材料的
电阻率
．
(2)途径二：用相互绝缘的
硅钢片
叠成的铁芯代替
整块硅钢
.铁芯．
二、磁卡和动圈式话筒
1．磁卡
磁卡机记录信息的工作原理如图1－3－1所示．
2．动圈式话筒
图1－3－2是动圈式话筒的构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的．当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动．音圈在永磁铁的磁场里振动，
就产生
感应电流
(电信号)．感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化由声波决定．这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音．
磁卡机的记录磁头由有空隙的环形
铁芯
与绕在铁芯上的
线圈
构成；磁卡上涂有磁性材料．记录信息时，磁卡的磁性面(或记录磁头)以一定的速度移动，磁性面与记录磁头的空隙接触．磁头的线圈一旦通以数据信号电流，就在环形铁芯的空隙处产生随电流变化的
磁场
，磁卡通过时便被不同程度地磁化
；离开空隙时，磁卡的磁性层就留下相应于电流变化的磁信号，数据就这样被记录在磁卡上了．
读取磁卡的信息则是一个相反的过程．
对涡流的正确理解
1．涡流的含义
把块状金属放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动，金属块会产生感应电流，这种电流称为涡流．
在圆柱形的铁芯上绕有线圈，当线圈中通以交变电流时，铁芯就处在交变电场中，铁芯可看作由一系列半径逐渐变化的圆柱状薄壳组成，每层薄壳组成一个闭合回路．在交变磁场的周围存在电场，这个电场为涡旋电场．这些导体薄壳都处于电场中，这一电场对导体内的自由电荷就有力的作用，所以沿着一层层的薄壳产生感应电流．电流的流线呈闭合的涡旋状，因而将这种电流叫做涡流．
2．涡流的热效应
由于大块导体的电阻很小，涡流可以达到很大的强度，从而产生很强的热效应，电磁炉就是根据这一原理工作的．
电磁炉是现代家庭烹饪食物的一种新型炊具，它以其加热快、效率高、省时省力、安全卫生和使用方便而被越来越多的人所接受．
电磁炉是利用电磁感应引起的涡流进行加热来工作的，它是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图1－3－3所示．
图1－3－3
电磁炉的台板下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板与铁锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生感应电流——涡流，这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的．
电磁炉产生的交变磁场，不但会产生涡流热，而且会促使金属锅体的分子运动并互相碰撞，造成分子间的摩擦生热，这两种热是直接发生在锅体本身的，其热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，约比煤气灶高一倍，而且加热均匀，烹调迅速，节能省电．与一般灶具相比，电磁炉具有以下优点：
(1)无明火，没有燃烧生成物污染室内．
(2)使用时，不必点火，没有火苗，没有高于300
℃以上的高温部位，且有过压、欠压和过热保护功能，一旦超过额定值，便启动自动报警装置，安全可靠，不会产生危险事故．
(3)省电节能效率高．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象．图1－3－2甲是动圈式话筒的原理图，图1－3－2乙分别是录音机的录、放音原理图．由图可知以下说法错误的是( )
甲 乙
图1－3－2
解析：选C.话筒的工作原理是声波使音圈随膜片在永磁铁产生的磁场中振动产生感应电流，A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了变化的磁场，D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，B正确；C错误．
教案
一、学习目标：
1．了解涡流的产生原因及如何防止和利用涡流．
2．了解涡流在生活、生产中的实际应用．
3．掌握磁卡存取信息的原理及动圈式话筒的工作原理．
二、重点与难点：
学习重点：电磁感应现象及产生感应电流的条件，发电机的工作过程。
学习难点：理解电磁感应，弄清发电机的工作原理。
三、学情分析
学生学习了《楞次定律》、《法拉第电磁感应定律》内容之后，本节重点是使学生理解感生电动势和动生电动势的概念，因此要想方设法引导学生通过课前预习和课堂上的探究性学习来达到这个目的。
四、教学方法
1．分组探究讨论法，讲练结合法 2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发下一节导学案、布置预习
五、教学过程：
一、涡流及其应用
1．概念
用整块金属材料作铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的
磁场
，变化的
磁场
穿过
铁芯
，整个铁芯会自成回路，产生
感应电流
，这种电流看起来像水的旋涡，把这种电流叫做涡电流，简称涡流．
2．应用
(1)涡流热效应的应用，如
真空冶炼炉
．
(2)涡流磁效应的应用，如
探雷器
．
3．防止
电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器．
(1)途径一：增大铁芯材料的
电阻率
．
(2)途径二：用相互绝缘的
硅钢片
叠成的铁芯代替
整块硅钢
.铁芯．
二、磁卡和动圈式话筒
1．磁卡
磁卡机记录信息的工作原理如图1－3－1所示．
2．动圈式话筒
图1－3－2是动圈式话筒的构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的．当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动．音圈在永磁铁的磁场里振动，
就产生
感应电流
(电信号)．感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化由声波决定．这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音．
磁卡机的记录磁头由有空隙的环形
铁芯
与绕在铁芯上的
线圈
构成；磁卡上涂有磁性材料．记录信息时，磁卡的磁性面(或记录磁头)以一定的速度移动，磁性面与记录磁头的空隙接触．磁头的线圈一旦通以数据信号电流，就在环形铁芯的空隙处产生随电流变化的
磁场
，磁卡通过时便被不同程度地磁化
；离开空隙时，磁卡的磁性层就留下相应于电流变化的磁信号，数据就这样被记录在磁卡上了．
读取磁卡的信息则是一个相反的过程．
对涡流的正确理解
1．涡流的含义
把块状金属放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动，金属块会产生感应电流，这种电流称为涡流．
在圆柱形的铁芯上绕有线圈，当线圈中通以交变电流时，铁芯就处在交变电场中，铁芯可看作由一系列半径逐渐变化的圆柱状薄壳组成，每层薄壳组成一个闭合回路．在交变磁场的周围存在电场，这个电场为涡旋电场．这些导体薄壳都处于电场中，这一电场对导体内的自由电荷就有力的作用，所以沿着一层层的薄壳产生感应电流．电流的流线呈闭合的涡旋状，因而将这种电流叫做涡流．
2．涡流的热效应
由于大块导体的电阻很小，涡流可以达到很大的强度，从而产生很强的热效应，电磁炉就是根据这一原理工作的．
电磁炉是现代家庭烹饪食物的一种新型炊具，它以其加热快、效率高、省时省力、安全卫生和使用方便而被越来越多的人所接受．
电磁炉是利用电磁感应引起的涡流进行加热来工作的，它是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图1－3－3所示．
图1－3－3
电磁炉的台板下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板与铁锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生感应电流——涡流，这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的．
电磁炉产生的交变磁场，不但会产生涡流热，而且会促使金属锅体的分子运动并互相碰撞，造成分子间的摩擦生热，这两种热是直接发生在锅体本身的，其热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，约比煤气灶高一倍，而且加热均匀，烹调迅速，节能省电．与一般灶具相比，电磁炉具有以下优点：
(1)无明火，没有燃烧生成物污染室内．
(2)使用时，不必点火，没有火苗，没有高于300
℃以上的高温部位，且有过压、欠压和过热保护功能，一旦超过额定值，便启动自动报警装置，安全可靠，不会产生危险事故．
(3)省电节能效率高．
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象．图1－3－2甲是动圈式话筒的原理图，图1－3－2乙分别是录音机的录、放音原理图．由图可知以下说法错误的是( )
甲 乙
图1－3－2
解析：选C.话筒的工作原理是声波使音圈随膜片在永磁铁产生的磁场中振动产生感应电流，A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了变化的磁场，D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，B正确；C错误．