物理:《涡流》教案
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关于涡流的物理教案一、教学目标1. 让学生了解涡流的定义及其产生的条件。
2. 使学生掌握涡流产生的原理及其对电路的影响。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 涡流的定义:当导体中的电流变化时,在导体周围会产生一种旋转的磁场,这种旋转的磁场会诱导出另一股电流,这股电流就叫做涡流。
2. 涡流的产生条件:一是导体中的电流必须变化;二是导体必须处于变化的磁场中。
3. 涡流的原理:根据法拉第电磁感应定律,当导体中的电流变化时,会在导体周围产生旋转的磁场,这个旋转的磁场会切割导体产生感应电流,即涡流。
4. 涡流对电路的影响:涡流会使得电路中的电阻增大,导致电路的发热现象,甚至可能损坏电路元件。
三、教学方法采用讲授法、演示法和学生自主探究相结合的方法进行教学。
四、教学步骤1. 引入新课:通过提问方式引导学生回顾电磁感应现象,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解涡流的定义及其产生条件。
3. 讲解涡流的原理,并通过示例演示涡流的产生过程。
4. 分析涡流对电路的影响,并结合实际案例进行讲解。
5. 课堂小结,巩固所学知识。
五、课后作业1. 请简述涡流的定义及其产生条件。
2. 请解释涡流的原理,并画出涡流产生的示意图。
3. 请分析涡流对电路的影响,并思考如何减小涡流对电路的损害。
4. 结合生活实际,举例说明涡流在哪些场合中有应用。
六、涡流的计算1. 教学目标使学生理解涡流大小与哪些因素有关。
培养学生运用数学方法计算涡流的能力。
2. 教学内容涡流大小与导体电阻、电流变化率、磁场变化率、导体面积、距离的关系。
涡流计算的基本公式及涡流的热效应。
3. 教学方法采用公式推导法、案例分析法进行教学。
4. 教学步骤讲解涡流大小与导体电阻、电流变化率、磁场变化率、导体面积、距离的关系。
推导涡流计算的基本公式。
通过实际案例分析,运用公式计算涡流大小。
课堂小结,巩固所学知识。
5. 课后作业根据给定的条件,运用涡流计算公式计算涡流大小。
关于涡流的物理教案第一章:涡流的概念与产生教学目标:1. 让学生了解涡流的定义及其产生条件。
2. 让学生掌握涡流的产生原理。
教学内容:1. 涡流的定义:涡流是指在导体内部产生的交变电流。
2. 涡流的产生条件:闭合回路、交变磁场、导体。
3. 涡流的产生原理:根据法拉第电磁感应定律,当闭合回路中的磁通量发生变化时,回路中会产生感应电流。
教学活动:1. 引入涡流的概念,引导学生思考为什么会在导体内部产生电流。
2. 通过实验演示涡流的产生,让学生直观地了解涡流的形成过程。
3. 讲解涡流的产生条件,让学生明白何时会产生涡流。
4. 分析涡流的产生原理,引导学生运用法拉第电磁感应定律解释涡流的产生。
作业与练习:1. 让学生画出涡流的产生条件,并简要说明。
2. 给出一个实例,让学生判断其中是否产生了涡流。
第二章:涡流的效应教学目标:1. 让学生了解涡流引起的效应。
2. 让学生掌握涡流的热效应和磁效应。
教学内容:1. 涡流的热效应:涡流在导体中产生热量,导致导体温度升高。
2. 涡流的磁效应:涡流产生的磁场会对原磁场产生影响,导致磁场减弱。
教学活动:1. 引入涡流效应的概念,引导学生思考涡流会引起哪些现象。
2. 讲解涡流的热效应,让学生了解涡流如何产生热量。
3. 讲解涡流的磁效应,让学生了解涡流对磁场的影响。
4. 进行实验演示,让学生直观地了解涡流的效应。
作业与练习:1. 让学生分析一个实际应用中涡流效应的例子,如电烙铁、电炉等。
2. 让学生计算一个给定条件下涡流的热效应,如导体长度、截面积、交变磁场频率等。
第三章:涡流的防止与应用教学目标:1. 让学生了解涡流的防止方法。
2. 让学生掌握涡流的应用。
教学内容:1. 涡流的防止方法:采用绝缘材料、改变导体形状、使用磁性材料等。
2. 涡流的应用:电炉、电烙铁、变压器、感应加热等。
教学活动:1. 引入涡流防止的概念,引导学生思考如何减少涡流带来的影响。
2. 讲解涡流的防止方法,让学生了解各种防止手段的原理。
高二物理知识点:涡流教案一、教学目标本教案的教学目标是让学生掌握涡流的定义、涡流电动势的起因以及产生涡流的因素和环节。
通过本课的学习,使学生能够理解电磁感应的基本概念和原理,以及深入了解涡流的应用和实际意义。
二、课程内容1.涡流的定义涡流是一种特殊的电磁现象,也称它为法拉第涡流或感应涡流。
涡流是由于导体中有电场变化或磁场变化所产生的一种电流。
涡流也可以在导体中发生,由旋转导体在磁场中或静止导体在变化的磁场中所引起。
2.涡流电动势的起因涡流电动势的起因是磁通量的变化。
随着磁场的变化,磁通量也会发生变化,变化的磁通量会刺激导体产生电磁感应。
如果导体是闭合回路,那么电磁感应产生的涡流会在回路中流动,从而形成潜在电动势。
3.产生涡流的因素和环节涡流的产生与磁场的变化有直接的关系。
磁场变化的越快,产生的涡流就越大。
另外,导体的材料、形状和大小等因素也对涡流的产生有一定的影响。
导体材料越好,导体形状越弯曲,以及导体的面积越大,都会导致更多的涡流产生。
4.涡流的应用和实际意义涡流应用非常广泛,主要用途包括制冷、超导、制作引线、探测物体缺陷等。
涡流探测在工业上应用得最为广泛,如在检测金属测试板上的裂纹、缺陷,以及钢轨上的裂纹等领域都有应用。
此外,涡流也被广泛地应用于上世纪八十年代曾广泛推广的磁悬浮列车技术中。
三、教学方法本教案的教学方法采用讲授法和实验演示法相结合,利用多媒体制作PPT以讲解涡流的定义、涡流电动势的起因以及产生涡流的因素和环节等基本内容,同时也采用实验演示法,使用变化的磁场来产生涡流,利用实验辅助讲解,帮助学生更好地理解涡流的产生机理。
四、实施步骤1.一节课的时间安排为50分钟,首先介绍涡流概念和涡流电动势的起因,尽可能以通俗易懂的方式,让同学们能够理解涡流的基本概念以及其产生原理。
2.接下来进行实验演示,通过改变磁场的强度,来观察涡流的现象及产生的原因,以此加深学生对涡流的理解以及对于涡流的应用有更深入的认识。
关于涡流的物理教案一、教学目标1.了解涡流的概念、产生条件及其应用。
2.掌握涡流对金属物体的影响及其在生活中的应用。
3.培养学生实验操作能力,提高观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:涡流的概念、产生条件、应用。
2.教学难点:涡流的产生原理及对金属物体的影响。
三、教学准备1.教具:电磁感应实验装置、金属板、条形磁铁、投影仪等。
2.学具:笔记本电脑、计算器、实验报告等。
四、教学过程第一环节:导入1.利用投影仪展示电磁感应实验装置,引导学生回顾电磁感应现象。
2.提问:电磁感应现象中,磁通量变化是如何引起感应电动势的?第二环节:新课讲解1.讲解涡流的概念:当磁通量变化时,在金属导体中产生的闭合电流称为涡流。
2.讲解涡流的产生条件:金属导体处于变化的磁场中,且磁通量发生变化。
3.讲解涡流的特点:涡流的大小与磁通量变化率成正比,方向与磁场变化方向相反。
4.讲解涡流对金属物体的影响:涡流会在金属导体中产生焦耳热,使金属物体发热。
第三环节:案例分析1.分析案例:金属板在磁场中运动,产生涡流。
2.引导学生观察实验现象,分析涡流的产生原因及对金属物体的影响。
3.组织学生讨论:如何利用涡流为人类服务?第四环节:应用拓展1.介绍涡流的应用:电磁炉、电焊机、电机等。
2.分析涡流在实际应用中的作用:加热、焊接、制动等。
3.鼓励学生思考:如何将涡流应用于其他领域?第五环节:实验探究1.分组进行实验:利用电磁感应实验装置观察涡流的产生及对金属物体的影响。
2.指导学生记录实验数据,分析实验结果。
第六环节:课堂小结2.强调涡流在实际生活中的重要作用,提高学生对物理现象的关注度。
五、课后作业1.复习涡流的概念、产生条件、应用及影响。
六、教学反思1.本节课通过讲解、实验、案例分析等多种教学手段,使学生掌握了涡流的概念、产生条件、应用及影响。
2.学生在实验探究环节积极参与,提高了观察、分析和解决问题的能力。
3.课后作业有助于巩固所学知识,提高学生的实际应用能力。
7. 涡流(选学)-教科版选修3-2教案一、教学目标•了解涡流的基本概念和性质;•理解涡流的物理特性;•掌握涡流的产生方式和应用。
二、教学重点和难点教学重点•涡流的物理特性;•涡流产生方式和应用。
教学难点•涡流的物理机理和特性。
三、教学内容1. 涡流的概念和性质•定义:涡流是沿边界运动的液体、气体的旋转流动。
•特性:涡流主要表现为对物质运动的干扰,使物质的运动发生剧烈扰动,同时增强其动量和能量交换。
2. 涡流的物理特性•旋涡衰减:涡流随着时间推移,因粘性耗散而逐渐消散,旋涡也伴随减弱。
•涡量守恒:在没有外界物体或而流体扰动的情况下,涡量守恒(即涡量的大小和方向在运动过程中不发生改变)。
•库伦涡:涡流在两个不同的介质中流动,发生背反转而形成的涡,称为库伦涡。
3. 涡流的产生方式•非平稳系统产生涡流:非平稳系统如风、水等,流雷诺数超过一定范围,就会出现湍流和涡流。
•平稳系统产生涡流:在平稳系统中引入外源矢量势场、旋量势场等可以得到稳定的涡流。
4. 涡流的应用•涡流检测:以涡流为基础的检测方法,可以检测无缺陷的金属、合金等物质特性;同时还可测量流体流量。
•涡流加热:通过对流体引入高频涡流,可以快速加热流体,被广泛应用于工业领域中。
•涡轮加速器:将涡流通过涡轮加速器转化为动能,可以直接驱动发电机,用于发电。
四、教学方法和教学手段教学方法•理论授课法;•实验演示法;•课堂讨论法。
教学手段•涡流演示装置;•实验现象展示视频;•课堂练习题。
五、教学时间安排本课程拟安排2个课时,每个课时45分钟,其中第一课时为理论授课和实验演示,第二课时为课堂讨论和练习题答疑。
六、教学评估教师将按照课堂演示和练习题完成情况,对学生进行教学评估。
同时,允许学生自行组织讨论小组,互相交流和学习,最终进行小组汇报和评估。
物理高中涡流问题教案一、教学目标1. 了解涡流的产生原理和影响因素。
2. 掌握计算涡流的速度和涡旋的方向的方法。
3. 掌握如何利用涡流进行物理实验和应用。
二、教学重点1. 涡流的产生原理。
2. 涡流速度和涡旋方向的计算方法。
3. 涡流实验和应用的方法。
三、教学难点1. 理解涡流的漩涡运动形态。
2. 进行涡流实验的设计和操作。
四、教学内容1. 涡流的概念和产生原理。
2. 涡流的速度和涡旋的计算方法。
3. 涡流的实验和应用案例。
五、教学过程1. 教师介绍涡流的概念和产生原理,引导学生理解涡流是由电磁感应产生的涡旋状电流。
2. 教师示范计算涡流速度和涡旋方向的方法,让学生进行练习。
3. 教师展示涡流实验装置,说明实验步骤和注意事项。
4. 学生进行涡流实验,观察涡流在导体中的运动状况,并记录实验数据。
5. 学生根据实验数据分析涡流的影响因素和应用场景,进行讨论。
6. 教师总结本节课的内容,强调涡流的重要性和应用价值。
六、教学反馈1. 学生进行涡流实验的成果展示和讨论。
2. 学生回答涡流相关问题的评价及提问。
七、拓展延伸1. 学生可以深入研究涡流在电力传输、工业生产、医疗领域等的应用。
2. 学生可以设计自己的涡流实验装置或项目,进行独立研究和创新。
通过本教案的设计,学生可以充分了解涡流的基本概念和原理,掌握涡流速度和涡旋方向的计算方法,以及涡流在实验和应用中的具体操作。
同时,通过涡流实验和讨论,学生可以培养创新思维和实践能力,提高物理学习的兴趣和水平。
物理教案-涡流一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解涡流的概念,知道涡流是如何产生的。
学生能够掌握涡流的特点和规律,如涡流的大小与哪些因素有关。
学生能够了解涡流在生活和生产中的应用及危害,并能解释相关现象。
2、过程与方法目标通过实验观察和分析,培养学生的观察能力、逻辑思维能力和归纳总结能力。
引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生的知识迁移能力和应用能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的探索精神和创新意识。
让学生认识到科学技术在生活和生产中的重要作用,增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点涡流的产生原理。
涡流的特点和影响因素。
2、教学难点对涡流现象的微观解释。
涡流在实际生活中的应用和防止。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程1、导入新课展示电磁炉、变压器等电器设备的图片或实物,提问学生这些设备工作的原理是什么,引发学生的思考和兴趣。
引入涡流的概念,指出这些设备的工作都与涡流有关。
2、新课讲授涡流的产生结合电磁感应的知识,讲解当导体在磁场中运动或磁场变化时,导体内部会产生感应电动势,从而形成闭合回路中的电流,这就是涡流。
通过实验演示,如在一个铝板上放置一个强磁铁,然后快速移动磁铁,观察铝板发热的现象,直观地展示涡流的产生。
涡流的特点讲解涡流的特点,如涡流在导体内部呈闭合回路,电流密度在导体表面较大,内部较小。
举例说明,如变压器的铁芯由于涡流的存在会发热,影响变压器的效率。
涡流的大小影响因素分析涡流的大小与磁场变化的频率、导体的电阻、导体的形状和尺寸等因素的关系。
进行实验探究,如改变磁场变化的频率,观察导体发热的情况,验证影响涡流大小的因素。
涡流的应用介绍涡流在生活和生产中的应用,如电磁炉利用涡流加热食物,真空熔炼炉利用涡流熔炼金属等。
分析这些应用中涡流是如何发挥作用的,以及其优点和局限性。
涡流的危害及防止讲解涡流在一些情况下会带来危害,如变压器铁芯发热损耗能量,电机铁芯中的涡流会影响电机的性能。
《涡流》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“涡流”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“涡流”这一内容选自高中物理选修 3-2 第四章第七节。
涡流是电磁感应现象的一种特殊情况,它在生产生活中有着广泛的应用,如电磁炉、变压器等。
通过对涡流的学习,学生能够进一步深化对电磁感应现象的理解,同时也为后续学习电磁波等知识奠定基础。
本节课的教材内容主要包括涡流的概念、产生原因、特点以及应用和防止。
教材通过实验和实例,引导学生观察和分析涡流现象,培养学生的观察能力、思维能力和应用知识解决实际问题的能力。
二、学情分析在学习本节课之前,学生已经掌握了电磁感应现象的基本规律,对法拉第电磁感应定律和楞次定律有了一定的理解。
但是,对于涡流这种较为抽象的电磁感应现象,学生可能会感到难以理解。
此外,学生在解决实际问题时,可能会缺乏将物理知识与实际应用相结合的能力。
针对学生的这些情况,在教学过程中,我将通过实验演示、多媒体辅助教学等方式,帮助学生直观地感受涡流现象,引导学生从现象中总结归纳出涡流的特点和规律。
同时,通过设置实际问题情境,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解涡流的概念,知道涡流是如何产生的。
(2)了解涡流的特点和规律,掌握涡流的热效应和机械效应。
(3)能够运用涡流的知识解释生活中的一些现象,了解涡流在生产生活中的应用和防止。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
(2)通过对涡流现象的探究,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
(3)通过小组讨论和交流,培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对涡流现象的学习,激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的探索精神。
(2)通过了解涡流在生产生活中的应用和防止,使学生认识到物理知识与实际生活的紧密联系,培养学生学以致用的意识。
《涡流》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《涡流》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《涡流》是高中物理选修 3-2 第四章《电磁感应》中的一节内容。
在此之前,学生已经学习了电磁感应现象、楞次定律和法拉第电磁感应定律等知识,为学习涡流奠定了基础。
涡流现象在生活和生产中有着广泛的应用,如电磁炉、变压器等,通过本节课的学习,能让学生进一步理解电磁感应的本质,同时也能提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、学情分析学生经过之前的学习,已经具备了一定的电磁学知识和分析问题的能力,但对于涡流这一较为抽象的概念,理解起来可能会有一定的困难。
此外,学生在日常生活中虽然接触过一些与涡流有关的现象,但对其原理并不清楚。
因此,在教学过程中,需要通过实验、多媒体等手段,帮助学生建立直观的认识,引导学生从现象到本质进行思考。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)知道涡流的产生原理。
(2)了解涡流的热效应、机械效应以及在生产生活中的应用和防止。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过对涡流现象的理论分析,培养学生运用物理知识进行逻辑推理的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过了解涡流在生活和生产中的应用,激发学生学习物理的兴趣和热情。
(2)通过对涡流危害的认识,培养学生的安全意识和环保意识。
四、教学重难点1、教学重点涡流的产生原理和热效应。
2、教学难点对涡流现象的分析和理解。
五、教法与学法1、教法(1)实验演示法:通过演示涡流的产生和热效应等实验,让学生直观地感受涡流现象,激发学生的学习兴趣。
(2)讲授法:讲解涡流的产生原理、热效应等知识,使学生对涡流有系统的认识。
(3)讨论法:组织学生讨论涡流在生活和生产中的应用和防止,培养学生的合作精神和思维能力。
2、学法(1)观察法:观察实验现象,获取感性认识。
高中物理涡流优质课教案一、教学目标:1. 掌握涡流的概念和特点;2. 了解涡流的形成原理和影响因素;3. 能够运用涡流知识解决相关问题。
二、教学重点:1. 涡流的概念和特点;2. 涡流的形成原理;3. 涡流的影响因素。
三、教学难点:1. 涡流的形成原理的理解;2. 涡流的影响因素的掌握。
四、教学准备:1. 教材:高中物理教科书;2. 多媒体投影仪;3. 实验器材:涡流装置、导体盘;4. 教学PPT。
五、教学过程:1. 导入(5分钟)介绍实验现象:将导体盘放入磁场中,观察导体盘内的涡流现象。
2. 教学阐述(15分钟)a. 涡流的概念和特点:涡流是一种涡状的电流,会在导体内产生不稳定的电场,使导体内部发生感应电流。
b. 涡流的形成原理:涡流是由磁场变化引起的感应电流,在导体内部形成闭合回路而产生的。
c. 涡流的影响因素:涡流的强度与导体的电导率、磁场的强度、磁场的变化速度等因素有关。
3. 实验操作(20分钟)通过涡流装置进行实验演示,观察涡流的形成过程和影响因素的影响。
4. 讨论互动(10分钟)学生分组讨论:如何利用涡流现象验证安培法则?5. 小结与展望(5分钟)总结涡流的概念、特点、形成原理和影响因素,展望涡流在工程中的应用前景。
六、作业布置:1. 阅读相关资料,了解涡流在实际应用中的例子;2. 完成涡流相关的练习题目。
七、教学反思:本节课以实验为引入,通过实验演示涡流现象,让学生直观地了解涡流的形成原理和影响因素,提升了学生对物理知识的理解能力和实践能力。
同时,通过讨论和实验操作,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实践探究能力。
在今后的教学中,可以进一步拓展涡流的应用领域,引导学生深入探讨涡流在工程中的应用价值。
第七节:涡流教案
【教学目标】
1、知识与技能
(1)、知道涡流是如何产生的
(2)、知道涡流的利与弊,以及如何利用和防止涡流
2、过程与方法
(1)、用实验的方法引入新课激发学生的求知欲
(2)、通过旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因
(3)、利用理论联系实际的方法加深理解涡流
3、情感、态度与价值观
(1)、体验实验的乐趣,引发学生去分析问题,解决问题,提高其学习掌握知识的能力(2)、通过理论与实际相结合,提高学习情趣,培养其用理论知识解决实际问题的能力。
【教学重点】涡流的产生原因和涡流的作用
【教学难点】涡流的产生原因
【教学方法】实验法、探究法
【教学用具】可拆教学变压器上的线圈一个,硅钢片叠加的铁芯以及外形与之相同的块状铁芯各一个。
电磁灶。
【教学过程】
(一)引入新课:
实验1:
如图线圈接入220V交变电源,块状铁芯插入线圈中,让一名学生感知铁芯的变化。
现象:几分钟后学生感到铁芯变热。
解释:原来把块状的金属放在变化的磁场中或让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合电路,很像水的漩涡,因此叫做涡电流,简称涡流。
(二)进行新课:
1.涡流:块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内产生的感应电流。
引导学生解释:如图所示,当交变电流通过线圈时,穿过铁芯的磁通量不断变化,铁芯会产生图中所示的涡流,块状铁芯的电流很强会使铁芯大量发热,浪费大量电能。
金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量也很多。
2.涡流的防止和利用
(1)涡流的防止
实验2
上面的实验中,把块状铁芯换成硅钢片铁芯,再接通电源,几分钟后,通过学生感知,温度没有明显变化。
引导学生解释:涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯,在变化的磁场中,产生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,又因为硅钢片比普通的电阻大,可以进一步减小涡流损失,电动机和变压器的铁芯都不是整块金属。
线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。
减少涡流的途径:
①、增大铁芯材料的电阻率,
常用的材料是硅钢。
②、用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
(2)涡流的利用
①、真空冶炼炉,高频焊接
冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电,通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流,从而产生大量的热使金属熔化。
线圈中通以高频交流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,由于焊接缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起.我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。
交变电流的频率越高,它产生的磁场的变化就越快,根据法拉第电磁感应定律,在待焊接工件中产生的感应电动势就越大,感应电流就越大.而放出的电热与电流的平方成正比,所以交变电流的频率越高焊接处放出的热量越多.
②、探雷器和安检门都是利用涡流制成的
探测地雷的探雷器是利用涡流工作的,士兵手持一个长柄线圈在地面上扫过,线圈中由变化的电流,如果地下埋着金属物品,金属中感应涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警,这种探雷器可以用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷。
机场的安检门可以探测人身携带的金属物品,道理是一样的。
③、使电学测量仪表指针尽快停下来的电磁阻尼。
当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动,
这种现象成为电磁阻尼。
把铜板做成的摆放到电磁铁的磁场中,当电磁铁未通电时,
摆要往复多次,摆才能停止下来.如果电磁铁通电,磁场在摆
动的铜板中产生涡流。
涡流受磁场作用力的方向与摆动方向相
反,因而增大了摆的阻尼,摆很快就能停止下来。
电磁仪表中
的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制作的,在磁电式测量仪表中,常把使指针偏转的线圈绕在闭合铝框上,当测量电流流过线圈时,铝框随线圈指针一起在磁场中转动,这时铝框内产生的涡流将受到磁场作用力,抑止指针的摆动,使指针较快地稳定在指示位置上。
此外,电气机车的电磁制动器也是根据这一效应制作的。
④、电磁灶
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,采用
磁场感应涡加流加热原理,当通上交替变化极快的交
流电时,在台板与铁锅底之间产生强大的交变的磁场,
磁感线穿过锅体,使锅底产生强涡流,当磁场内的磁
力线通过铁质锅底时会产生无数的涡流是锅的本身自
行高速发热,就放出大量的热量,然后再作用于锅内
食物,将饭菜煮熟。
这种最新的加热方式,能减少热
量传递的中间环节,可大大提升制热效率,比传统炉
具(电炉、气炉)节省能源一半以上。
3、涡流的机械效应----电磁驱动
在磁场运动时带动导体一起运动,这种作用称为“电磁驱动”作用。
当磁铁转动时,根据楞次定律此时在圆盘上将产生涡流,受到磁场的作用力将产生一个促使金属圆盘按磁场旋转方向发生转动的力矩。
但是如果圆盘的转速达到了与磁场转速一样,则两者的相对速度为零,感应电流便不会产生,这时电磁驱动作用便消失。
所以在电磁驱动作用下,金属圆盘的转速总要比磁铁或磁场的转速小,或者说两者的转速总是异步的。
感应式异步电动机就是根据这个原理制成的。
电磁驱动作用可用来制造测量转速的电表,这类转速表常称为磁性式转速表。
用磁性式转速表测量转速时,将被测机器的转轴通过连接器和传动机构与转速表中的永久磁铁的转轴相连,永久磁铁一般是由一块充以四个极的磁钢制成,这便形成一个旋转磁场。
在永久磁铁的上方有一个金属圆盘,称为感应片。
感应片与永久磁铁间有很小的气隙,两者互不接触。
当永久磁铁随着机器的转轴旋转时,感应片上将产生涡流。
这涡流又将受到这旋转磁场的作用力,结果感应片被驱动,从而沿永久磁铁的旋转方向运动。
感应片的转动将带动与感应片转轴相连的弹簧,将其扭紧,从而产生弹性恢复转矩。
最后,当感应片转过一定的角度,由电磁驱动作用产生的转矩刚巧与弹性恢复的转矩抵消时,便达到一个暂时平衡状态。
由机器带动转动的永久磁铁转速越快,感应片受到的电磁驱动作用所产生的转矩越大,因而指针的偏转角度就越大。
这样,便可通过指针的偏转角度来显示机器的转速。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。
【课堂小结】本节课主要学习了涡流,涡流是电磁感应现象的一种特殊现象,应该从电磁感应定律的角度去理解涡流,涡流有时很有用,例如我们生活中的电磁炉、安检门等都是利
用涡流的原理制成的,但是涡流也是有害的,例如在变压器中的涡流就容易使线圈发热,容易着火,所以这时要注意冷却,变压器线圈都放在变压器油里,通过变压器油来散发热量。
【布置作业】课本p28问题与练习1、2、3.
【板书设计】
第七节:涡流
1、涡流:块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内产生的感应电
流
2、涡流的防止和利用
(1)、涡流的防止
①、增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
②、用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
(2)、涡流的利用
①、真空冶炼炉,高频焊接
②、探雷器和安检门都是利用涡流制成的
③、使电学测量仪表指针尽快停下来的电磁阻尼。
④、电磁灶
3、涡流的机械效应----电磁驱动
【教学反思】:物理源于生活。
物理规律要用于生活。