1819　電磁感應定律的應用

1、第3節(jié)電磁感應定律的應用學 習 目 標知 識 脈 絡1.了解渦流現(xiàn)象，知道渦流是如何產生的(重點)2.知道渦流的利與弊，以及在生產、生活中的應用(重點)3.知道磁卡和動圈式話筒的工作原理.自 主 預 習·探 新 知知識梳理一、渦流及其應用1定義將整塊金屬放在變化的磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，金屬塊內部所產生的旋渦狀的感應電流2利用新型爐具電磁爐就是利用渦流原理制成的，其優(yōu)點是熱效率高；無煙火，無毒氣、廢氣，被稱為“綠色爐具”3防止為減小渦流，電動機、變壓器鐵芯是用外表涂有絕緣材料的薄硅鋼片疊成的，而不采用整塊硅鋼鐵芯，這樣減少發(fā)熱，降低能耗，提高了設備的工作效率二、磁卡和動圈

2、式話筒1磁卡工作原理磁卡信息的錄入是利用了電流的磁效應；信息的讀取與錄入過程相反，利用了電磁感應原理2動圈式話筒動圈式話筒是把聲音信號轉變?yōu)殡娦盘柕难b置，由膜片、線圈、永磁體等構成其工作原理是利用了電磁感應原理基礎自測思考判斷1渦流跟平時常見的感應電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變化而產生的()2渦流不是感應電流，而是一種有別于感應電流的特殊電流(×)3渦流有熱效應，但沒有磁效應(×)4磁卡讀取信息時，利用了電磁感應原理()5錄音機在磁帶上錄制聲音時，利用了電磁感應原理(×)6動圈式話筒工作時利用了電磁感應現(xiàn)象把聲音信號轉變?yōu)殡娦盘?)合作探究1在使用電磁爐時，

3、所有的鍋具都能用嗎？【提示】不是2動圈式話筒和動圈式揚聲器，內部結構相似，它們的工作原理相同嗎？【提示】不同話筒是利用電磁感應原理工作的揚聲器則是利用電流的磁效應原理工作的合 作 探 究·攻 重 難渦流及其應用1.渦流產生的條件渦流的本質是電磁感應現(xiàn)象，渦流產生的條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身可自行構成閉合回路同時因為整個導體回路的電阻一般很小，所以感應電流很大，就像水中的旋渦2產生渦流的兩種常見方式(1)利用變化磁場：把塊狀金屬導體放在變化的磁場中(2)利用相對運動：讓塊狀金屬導體進、出磁場或在非勻強磁場中運動3能量轉化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉化為電能，電能

4、最終在金屬中轉化為內能(1)塊狀金屬導體處在變化磁場中，則磁場能轉化為電能并最終轉化為內能(2)塊狀金屬導體自由進出磁場或在非勻強磁場中運動，則機械能轉化為電能最終轉化為內能(3)若有其他力作用在塊狀金屬導體上維持其運動，則其他形式能轉化為電能最終轉化為內能光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖1­3­1所示，拋物線下半部分處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線(圖中虛線所示)，一個金屬塊從拋物線上yb(ba)處以速度v沿拋物線下滑，假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產生的焦耳熱總量是()圖1­3­1AmgbB.mv2mgbCmg(b

5、a) D.mv2mg(ba)思路點撥：金屬塊在反復進出磁場時會產生感應電流金屬塊最終將在虛線以下的光滑曲面上做往復運動，而不是停在O點D金屬塊在進出磁場過程中要產生感應電流，感應電流產生焦耳熱，機械能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好滑不出磁場后，就做往復運動，永不停止根據(jù)能量轉化與守恒定律，整個過程中產生的焦耳熱應等于機械能的損失，即QEmv2mg(ba)，故D正確處理有關渦流問題有兩種方法：一是利用法拉第電磁感應定律等知識來判斷渦流的作用；二是從能量轉化和守恒的角度判斷渦流現(xiàn)象中的能量轉化問題.針對訓練1.(多選)如圖1­3­2所示，閉合金屬環(huán)從曲面上h高處滾下，

6、又沿曲面的另一側上升，設環(huán)的初速度為零，摩擦不計，曲面處在圖示磁場中，則()圖1­3­2A若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度小于hB若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于hC若是非勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于hD若是非勻強磁場，環(huán)滾上的高度小于hBD若是勻強磁場，金屬環(huán)中無渦流產生，無機械能損失；若是非勻強磁場，金屬環(huán)中有渦流產生，機械能損失轉化為內能2目前金屬探測器已經(jīng)廣泛應用于各種安檢、高考及一些重要場所，關于金屬探測器的下列有關論述中正確的是()A金屬探測器可用于月餅生產中，用來防止細小的金屬顆粒混入月餅陷中B金屬探測器能幫助醫(yī)生探測兒童吞食或扎到手、腳中的金屬物，是因為探測器的線圈中

7、能產生渦流C使用金屬探測器時，應該讓探測器靜止不動，探測效果會更好D能利用金屬探測器檢測考生是否攜帶手機等違禁物品，是因為探測器的線圈中通有直流電A金屬探測器的探測線圈中，通有交變電流，會在被探測的金屬中激起渦流，渦流又會產生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲當探測器相對于被測金屬發(fā)生移動時，探測器的線圈中的交流電產生的磁場相對變化較快，在金屬中產生的渦流會更強，檢測效果更好，故A正確磁卡和動圈式話筒1.磁卡的工作原理(1)磁卡的錄入：電流磁效應磁現(xiàn)象(2)磁卡的讀?。捍努F(xiàn)象電磁感應2動圈式話筒的工作原理如圖1­3­3所示，是動圈式話筒的結構原理圖圖1­

8、;3­3它是利用電磁感應原理制成的當聲波傳播到金屬膜片時，金屬膜片隨著振動起來，連接在膜片上的線圈(即音圈)隨之振動起來，這樣音圈在永久磁鐵的磁場中振動的過程中產生感應電流，感應電流的大小與方向隨著聲波信號的變化而變化，從而將聲音信號轉化為電信號這個電信號經(jīng)放大，傳給揚聲器，又將電信號轉化為聲音信號發(fā)送出去(多選)麥克風是一種常見的電子設備它的內部有一個小型傳感器，可以把聲音信號變成電信號它的種類很多，其中有一種是動圈式的，工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當聲音使膜片振動時，就能將聲音信號轉變成電信號下列說法中正確的是()A該傳感器

9、是根據(jù)電流的磁效應工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象工作的C膜片振動時，線圈內不會產生感應電流D膜片振動時，線圈內會產生感應電流BD當聲音使膜片振動時，膜片后面的金屬線圈隨之振動，線圈就會切割永磁體的磁感線，產生感應電流聲音的強弱不同，產生的感應電流的強弱也不同，從而將聲音信號轉變成電信號，這是電磁感應現(xiàn)象的應用，故正確選項為B、D.電流的磁效應是電流周圍產生磁場的現(xiàn)象，而電磁感應是因為磁通量發(fā)生變化而產生感應電動勢的現(xiàn)象，這兩個現(xiàn)象是不同的.針對訓練3磁帶錄音機是利用了電磁感應現(xiàn)象制成的，如圖1­3­4所示是錄音機的錄、放原理圖錄音機放音時變化的磁場在靜止的線圈里產生感應

10、電流；錄音機放音時線圈中變化的電流在磁頭空隙處產生變化的磁場；錄音機錄音時線圈中變化的電流在磁頭空隙處產生變化的磁場其中正確的是()圖1­3­4ABC DD磁帶在放音時通過變化的磁場使線圈里產生感應電流，經(jīng)放大電路放大后再送到揚聲器中，正確錄音時，話筒產生的感應電流經(jīng)放大電路放大后在錄音機磁頭空隙處產生變化的磁場，正確4(多選)電吉他中電拾音器的基本結構如圖1­3­5所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產生感應電流，電流經(jīng)放大電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音下列說法正確的有()圖1­3­5A選用銅質弦，電吉他仍能正常工作B

11、取走磁體，電吉他將不能正常工作C增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢D弦振動過程中，線圈中的磁通量發(fā)生變化BCD由于銅質弦不能被磁化，因此振動時不能產生變化的磁場，線圈中不能產生感應電流，因此電吉他不能正常工作，A項錯誤；取走磁體，沒有磁場，金屬弦不能被磁化，振動時不能產生變化的磁場，線圈中不能產生感應電流，電吉他不能正常工作，B項正確；增加線圈的匝數(shù)，線圈中的感應電動勢會增大，C項正確；弦振動過程中，線圈中的磁場方向不變，但磁通量一會兒增大，一會兒減小，不斷變化，D項正確當 堂 達 標·固 雙 基1(多選)下列器具的工作原理與渦流有關的是()A家用電磁爐B家用微波爐C變壓器的鐵芯

12、用多塊相互絕緣硅鋼片粘在一起D風扇轉動時扇葉與空氣摩擦發(fā)熱AC電磁爐是利用高頻磁場產生渦流來加熱食物的，故A選項正確；家用微波爐是利用微波加熱食物，和渦流無關，B選項錯誤；變壓器的鐵芯不用一塊鋼，是為了防止渦流損耗電能并燒毀變壓器，多塊硅鋼片彼此絕緣，有效地減小了渦流，C選項正確；風扇轉動時扇葉與空氣摩擦生熱，是通過摩擦將機械能轉化為內能，與渦流無關，D選項錯誤2(多選)現(xiàn)代生活使人們離不開各種磁卡，如銀行卡、購物卡及學生用的飯卡下列關于磁卡工作原理的說法正確的是()【導學號：11452019】A磁卡記錄信息利用的是電流的磁效應B磁卡讀取信息利用的是電流的磁效應C磁卡記錄信息利用的是電磁感應D

13、磁卡讀取信息利用的是電磁感應AD記錄信息是將電信號轉變?yōu)榇判盘?，即電流的磁效應，所以選項A正確，C錯誤；讀取信息是將磁信號轉變?yōu)殡娦盘?，即電磁感應，所以選項B錯誤，D正確3隨著智能手機的廣泛使用，傳統(tǒng)充電方式已經(jīng)難以滿足用戶需求，無線充電是利用電磁感應原理充電的設備，當充電設備通以交變電流，其內部線圈可以產生變化磁場，就可以給放在上面的手機充電，具有更加方便快捷的優(yōu)點，關于無線充電，下列的說法不正確的是()A被充電手機內部，應該有一類似金屬線圈的部件，與手機電池相連B普通手機不能夠利用無線充電設備進行充電C在無線充電設備使用過程中，應避免靠近金屬物件D當充電設備通以恒定直流時，無線充電設備也能夠正常使用D被充電手機內部，應該有一類似金屬線圈的部件，與手機電池相連，當有交變磁場時，則出現(xiàn)感應電動勢，因此普通手機不能夠利用無線充電設備進行充電，選項A、B正確；在無線充電設備使用過程中，應避免靠近金屬物件，否則依據(jù)