高二物理电磁感应定律的应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第3节电磁感应定律应用节电磁感应定律应用第1页课标课标定位定位学习目标：学习目标：1.了解涡流产生原因及怎样预防和了解涡流产生原因及怎样预防和利用涡流利用涡流2了解涡流在生产、生活中实际应用了解涡流在生产、生活中实际应用3掌握磁卡存取信息原理及动圈式话筒工作掌握磁卡存取信息原理及动圈式话筒工作原理原理重点难点：对涡流产生原因及现象了解重点难点：对涡流产生原因及现象了解第2页 关键关键点突破关键关键点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第3 3节节课前自主学案课前自主学案第3页课前自主学案课前自主学案一、涡流及其应用一、涡流及其应用1涡流：把块状金属放在改变磁场中，穿过金属涡流：把块状金属放在改变磁场中，穿过金属块块_发生改变，金属块中产生发生改变，金属块中产生_这这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，叫涡流叫涡流磁通量磁通量感应电流感应电流第4页2电磁炉：当电磁炉：当50 Hz交流电流流入电磁炉时，经交流电流流入电磁炉时，经过整流变为高频电流进入电磁炉内线圈因为电过整流变为高频电流进入电磁炉内线圈因为电流改变频率很高，经过铁质锅底流改变频率很高，经过铁质锅底_改变率很改变率很大，依据电磁感应定律可知，产生大，依据电磁感应定律可知，产生_也很也很大，铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅大，铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅底能产生很强底能产生很强_，使锅底快速发烧，进而，使锅底快速发烧，进而加热锅底食物加热锅底食物3电磁炉优点：电磁炉利用电磁炉优点：电磁炉利用_使锅直接发烧，使锅直接发烧，降低了能量传递中间步骤，能大大提升降低了能量传递中间步骤，能大大提升_；电磁炉使用时无；电磁炉使用时无_，无，无_、_；电；电磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发烧磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发烧因因为以上优点，电磁炉被称为为以上优点，电磁炉被称为“绿色炉具绿色炉具”磁通量磁通量感应电动势感应电动势涡电流涡电流涡流涡流热效率热效率烟火烟火毒气毒气废气废气第5页思索感悟思索感悟利用涡流给物体加热时，是高频电源效果好？利用涡流给物体加热时，是高频电源效果好？还是低频电源效果好？还是低频电源效果好？提醒：提醒：高频电源好，因为高频电源磁场改变快，高频电源好，因为高频电源磁场改变快，磁场中导体内磁通量改变快，产生感应电动势、磁场中导体内磁通量改变快，产生感应电动势、感应电流更大，加热效果好感应电流更大，加热效果好第6页二、磁卡和动圈式话筒二、磁卡和动圈式话筒1磁卡磁卡统计信息时，磁卡统计信息时，磁卡_(或统计磁头或统计磁头)以一定速以一定速度移动，磁性面与统计磁头度移动，磁性面与统计磁头_接触，一旦磁头接触，一旦磁头中中_通以数据信号电流，就在环形铁芯空隙通以数据信号电流，就在环形铁芯空隙处产生随电流改变处产生随电流改变_，磁卡经过时便会被不，磁卡经过时便会被不一样程度地一样程度地_，离开空隙时，磁卡上磁性层，离开空隙时，磁卡上磁性层就留下对应于电流改变磁信号就留下对应于电流改变磁信号读取磁卡信息时，磁卡磁性面以一定速度经过磁读取磁卡信息时，磁卡磁性面以一定速度经过磁头头_，磁卡上改变，磁卡上改变_绝大部分经过磁头绝大部分经过磁头铁芯，在磁头线圈中感应出铁芯，在磁头线圈中感应出_磁性面磁性面空隙空隙线圈线圈磁场磁场磁化磁化空隙空隙磁通量磁通量电动势电动势第7页2动圈式话筒动圈式话筒话筒是把声音信号转变成电信号装置，动圈式话筒是把声音信号转变成电信号装置，动圈式话筒由话筒由_、线圈、永磁体三个主要部分组、线圈、永磁体三个主要部分组成当对着话筒讲话时，声波使成当对着话筒讲话时，声波使_振动，振动，连在膜片上连在膜片上_随之在永磁体磁场中振动，随之在永磁体磁场中振动，从而产生感应电流这个感应电流伴随声音改从而产生感应电流这个感应电流伴随声音改变而改变变而改变膜片膜片膜片膜片线圈线圈第8页关键关键点突破关键关键点突破一、涡流产生及能量转化一、涡流产生及能量转化1涡流产生条件涡流产生条件涡流本质是电磁感应现象，涡流产生条件是穿涡流本质是电磁感应现象，涡流产生条件是穿过金属块磁通量发生改变，而且金属块本身可过金属块磁通量发生改变，而且金属块本身可自行组成闭合回路同时因为整个导体回路电自行组成闭合回路同时因为整个导体回路电阻普通很小，所以感应电流很大，就像水中旋阻普通很小，所以感应电流很大，就像水中旋涡涡2能够产生涡流两种情况能够产生涡流两种情况(1)把块状金属放在改变磁场中把块状金属放在改变磁场中(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动第9页第10页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1以下关于涡流说法中正确是以下关于涡流说法中正确是()A涡流跟平时常见感应电流一样，是因为穿涡流跟平时常见感应电流一样，是因为穿过导体磁通量改变而产生过导体磁通量改变而产生B涡流不是感应电流，而是一个有别于感应涡流不是感应电流，而是一个有别于感应电流特殊电流电流特殊电流C涡流有热效应，但没有磁效应涡流有热效应，但没有磁效应D在硅钢中不能产生涡流在硅钢中不能产生涡流解析：解析：选选A.涡流属电磁感应现象，故涡流属电磁感应现象，故A项正确，项正确，B项错误涡流含有电流热效应和磁效应，故项错误涡流含有电流热效应和磁效应，故C项错硅钢中只是电阻率大，涡流小，故项错硅钢中只是电阻率大，涡流小，故D项错项错第11页二、磁卡和动圈式话筒应用二、磁卡和动圈式话筒应用1磁卡信息录入与读取过程磁卡信息录入与读取过程(1)信息录入过程信息录入过程统计磁头由有空隙环形铁芯和绕在铁芯上线圈组统计磁头由有空隙环形铁芯和绕在铁芯上线圈组成磁卡是由一定材料片基和均匀地涂在片基上成磁卡是由一定材料片基和均匀地涂在片基上面磁带组成，磁带为一含有磁性敷层合成树脂长面磁带组成，磁带为一含有磁性敷层合成树脂长带，用于统计信息录入时，磁带经过一块电磁带，用于统计信息录入时，磁带经过一块电磁铁铁录制头，也就是磁头，录制头产生磁场随录制头，也就是磁头，录制头产生磁场随信息改变而改变当磁带上磁性颗粒经过磁头时，信息改变而改变当磁带上磁性颗粒经过磁头时，便被不一样程度地磁化，这么就在磁卡磁带上便被不一样程度地磁化，这么就在磁卡磁带上“写入写入”了一连串相关磁性改变信息了一连串相关磁性改变信息第12页(2)信息读取过程信息读取过程 当载有信息磁卡以一定速度经过读取磁头时，磁当载有信息磁卡以一定速度经过读取磁头时，磁带上磁性颗粒经过磁头，使穿过磁头线圈磁通量带上磁性颗粒经过磁头，使穿过磁头线圈磁通量发生对应改变，从而产生与录制时相一致感应电发生对应改变，从而产生与录制时相一致感应电流这么就能够把磁带上被录入信息读取出来流这么就能够把磁带上被录入信息读取出来2动圈式话筒工作原理如图动圈式话筒工作原理如图131所表示，是所表示，是动圈式话筒结构原理图动圈式话筒结构原理图图图131第13页它是利用电磁感应原理制成，当声波传输到金属它是利用电磁感应原理制成，当声波传输到金属膜片时，金属膜片伴随振动起来连接在膜片上膜片时，金属膜片伴随振动起来连接在膜片上线圈线圈(即音圈即音圈)随之振动起来，这么音圈在永久磁随之振动起来，这么音圈在永久磁铁磁场里振动过程中产生感应电流，感应电流大铁磁场里振动过程中产生感应电流，感应电流大小与方向伴随声波信号改变而改变，从而将声音小与方向伴随声波信号改变而改变，从而将声音信号转化为电信号这个电信号电流经放大，传信号转化为电信号这个电信号电流经放大，传给扬声器，又将电信号转化为声音信号发送出去给扬声器，又将电信号转化为声音信号发送出去第14页尤其提醒：尤其提醒：动圈式话筒与电容式话筒工作原理不动圈式话筒与电容式话筒工作原理不一样，电容式话筒工作原理是伴随声音信号改变，一样，电容式话筒工作原理是伴随声音信号改变，电容器两极板间距离发生改变，从而改变电容器电容器两极板间距离发生改变，从而改变电容器电容量，使电容器在不停地充放电，形成充放电电容量，使电容器在不停地充放电，形成充放电电流，而不是依据电磁感应现象制作电流，而不是依据电磁感应现象制作第15页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象图现象图132甲是动圈式话筒原理图，图甲是动圈式话筒原理图，图132乙分别是录音机录、放音原理图由图可知乙分别是录音机录、放音原理图由图可知以下说法错误是以下说法错误是()甲乙甲乙图图132第16页A话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流产生感应电流B录放机放音时，改变磁场在静止线圈内激发录放机放音时，改变磁场在静止线圈内激发起感应电流起感应电流C录放机放音时，线圈中改变电流在磁头缝隙中录放机放音时，线圈中改变电流在磁头缝隙中产生改变磁场产生改变磁场D录放机录音时，线圈中改变电流在磁头缝隙录放机录音时，线圈中改变电流在磁头缝隙中产生改变磁场中产生改变磁场第17页解解析析：选选C.话话筒筒工工作作原原理理是是声声波波使使音音圈圈随随膜膜片片在在永永磁磁铁铁产产生生磁磁场场中中振振动动产产生生感感应应电电流流，A正正确确；录录音音机机录录音音时时，话话筒筒产产生生感感应应电电流流经经放放大大电电路路放放大大后后在在录录音音机机磁磁头头缝缝隙隙处处产产生生了了改改变变磁磁场场，D正正确确；录录音音机机在在放放音音时时经经过过改改变变磁磁场场使使放放音音磁磁头头产产生生感感应应电电流流，经经放放大大电电路路后后再再送送到到扬声器，扬声器，B正确；正确；C错误错误第18页课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一涡流应用涡流应用 如图如图133所表示是利用高频交流电焊接自所表示是利用高频交流电焊接自行车零件原理示意图，其中外圈行车零件原理示意图，其中外圈A是通高频交流电是通高频交流电线圈，线圈，B是自行车零件，是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起，当两端接触在一起，当A中通有交变电流时，中通有交变电流时，B中会中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来(1)试分析说明，焊接快慢与交变电流频率有什么关试分析说明，焊接快慢与交变电流频率有什么关系？系？(2)试解释说明，为何焊接过程中，接口试解释说明，为何焊接过程中，接口a处被熔化处被熔化而零件其它部分并不很热？而零件其它部分并不很热？例例例例1 1第19页【精讲精析精讲精析】(1)线圈线圈A中交变电流频率越高，中交变电流频率越高，B中磁通量改变率越大，产生感应电动势越大，感中磁通量改变率越大，产生感应电动势越大，感应电流应电流I也越大，所以电流热功率也越大，所以电流热功率PI2R也越大，也越大，焊接越快焊接越快(2)B中各处电流大小相等，但在接口中各处电流大小相等，但在接口a处因是点接处因是点接触，故此处接触电阻很大，电流热功率触，故此处接触电阻很大，电流热功率PI2R也也很大，而其它部分电阻很小，电流热功率也很小，很大，而其它部分电阻很小，电流热功率也很小，所以接口处已被熔化，而零件其它部分并不很热所以接口处已被熔化，而零件其它部分并不很热图图133第20页【答案答案】(1)交变电流频率越高，焊接越快交变电流频率越高，焊接越快(2)接口处电阻较大，接口处熔化接口处电阻较大，接口处熔化【规律总结规律总结】本题结合生产实际考查了涡流本题结合生产实际考查了涡流产生原理和应用，掌握这类题目标关键是知道产生原理和应用，掌握这类题目标关键是知道涡流产生是电磁感应现象表达，满足法拉第电涡流产生是电磁感应现象表达，满足法拉第电磁感应定律和电流热效应磁感应定律和电流热效应第21页 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放音磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成图图134是录音机录、放原理示意图是录音机录、放原理示意图请依据示意图，简述录音机录、放原理请依据示意图，简述录音机录、放原理类型二类型二磁统计应用磁统计应用例例例例2 2第22页图图134【思思绪绪点点拨拨】录录音音是是利利用用电电流流磁磁效效应应，放放音音是利用电磁感应现象是利用电磁感应现象第23页【自主解答自主解答】录音时，声音使话筒中产生随声录音时，声音使话筒中产生随声音而改变感应电流音而改变感应电流音频电流音频电流经放音频电流音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头线圈中，在磁头缝大电路放大后，进入录音磁头线圈中，在磁头缝隙处产生随音频电流改变磁场磁带紧贴着磁头隙处产生随音频电流改变磁场磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上磁粉层被磁化，在磁带上就统缝隙移动，磁带上磁粉层被磁化，在磁带上就统计下声音磁信号计下声音磁信号 放音是录音逆过程放音时，磁带紧贴着放音放音是录音逆过程放音时，磁带紧贴着放音磁头缝隙经过，磁带上改变磁场使放音磁头线圈磁头缝隙经过，磁带上改变磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，中产生感应电流，第24页感应电流改变跟统计下磁信号相同，所以线圈感应电流改变跟统计下磁信号相同，所以线圈中产生是音频电流这个电流经放大电路放大中产生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、放两种功效是适用一个音在录音机里，录、放两种功效是适用一个磁头完成，录音时磁头与话筒相连；放音时磁磁头完成，录音时磁头与话筒相连；放音时磁头与扬声器相连头与扬声器相连【答案答案】见自主解答见自主解答第25页变式训练变式训练唱卡拉唱卡拉OK用话筒内有传感器，其中有用话筒内有传感器，其中有一个是动圈式，它工作原理是在弹性膜片后面粘一个是动圈式，它工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小金属圈，线圈处于永磁体磁场中，当接一个轻小金属圈，线圈处于永磁体磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号以下说法中正确是信号以下说法中正确是()A该传感器是依据电流磁效应工作该传感器是依据电流磁效应工作B该传感器是依据电磁感应原理工作该传感器是依据电磁感应原理工作C膜片振动时，穿过线圈磁通量不变膜片振动时，穿过线圈磁通量不变D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势第26页解析：解析：选选B.这既是一道联络实际题，也是一这既是一道联络实际题，也是一道信息题，只要抓住主要信息，就轻易找到道信息题，只要抓住主要信息，就轻易找到答案主要信息是：线圈是动圈式，处于磁答案主要信息是：线圈是动圈式，处于磁场中，产生了电信号，结合实际可知场中，产生了电信号，结合实际可知B选项选项正确正确第27页知能优化训练知能优化训练第28页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢谢谢使用使用第29页