【最新】高中物理选修3-2课件(人教版)：4.6(共70张PPT)
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物理选修3-2人教版全册精品教案(70页).pptx
6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框 abcd，线框平面与直导线 ef 在同一 平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
高中物理选修3-2课件(人教版)：4.3(共78张PPT)
物理(R) 选修3-2
4.反电动势 电路中的电动机在安培力的作用下转动,同时又产生感应电动 势,而且它总是⑨ 阻碍 (选填“促进”或“阻碍”)通过其中的电 流,⑩ 削弱 (选填“增强”或“削弱”)电源电动势的作用,故称 之为反电动势。
⑥ 感应电动势 ②电源 ③感应电动势 ④变化率 ⑤ ⑥n
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物理(R) 选修3-2
4.怎样理解电动机的反电动势是阻碍线圈转动的? 解答:电源通过克服反电动势的阻力做功,将电能转化为其他形 式的能。
物理(R) 选修3-2
1.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( )。 A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大 B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势 就越大 C.穿过线圈的磁通量的变化率
物理(R) 选修3-2
1.感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫① 感应电动势 ,产生感 应电动势的那部分导体相当于闭合电路中的② 电源 。即便电路 不闭合,没有感应电流,③ 感应电动势 依然存在。 2.法拉第电磁感应定律 (1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的④ 变化率 成正比。数学表达式为 E=⑤ (单匝线圈)。 。
物理(R) 选修3-2
导入新课:据报道,1992 年 7 月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞 机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。 航天飞机在 地球赤道上空离地面约 3000 km 处,从航天飞机上发射一颗卫星,卫 星携带一根长 20 km 的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割 磁感线运动。 这种情况下能产生多大的感应电动势呢?电磁感应现象 中的感应电动势大小跟哪些因素有关呢?
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人教版高中物理选修3-2 传感器及其工作原理 PPT课件
_减__小___。
（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如： 硫化镉
（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_载__流__子___ （自由电子和空穴）来导电
光敏电阻能够把光照强弱这个__光___学___量___转换为电阻
这个电学量
3．热敏电阻和金属热电阻
演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏 电阻放到盛水的杯中，向杯里倒入热水，
2、传感器的工作原理：
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量
3、敏感元件：
（1）光敏电阻 （光电传感器）
（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）
（3）电容式传感器 （位移传感器）
（4）霍尔元件 （磁传感器）
例1．如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡， R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．AB电C压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
演示实验2：
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提 起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
光照不同，表有何变化？
Ω
根据演示实验并结合教材P52的内容，思考问题： （1）光敏电阻有什么特性？ （2）光敏电阻采用什么材料制作？ （3）半导体材料导电的原理？ （4）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大
小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值
（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如： 硫化镉
（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_载__流__子___ （自由电子和空穴）来导电
光敏电阻能够把光照强弱这个__光___学___量___转换为电阻
这个电学量
3．热敏电阻和金属热电阻
演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏 电阻放到盛水的杯中，向杯里倒入热水，
2、传感器的工作原理：
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量
3、敏感元件：
（1）光敏电阻 （光电传感器）
（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）
（3）电容式传感器 （位移传感器）
（4）霍尔元件 （磁传感器）
例1．如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡， R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．AB电C压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
演示实验2：
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提 起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
光照不同，表有何变化？
Ω
根据演示实验并结合教材P52的内容，思考问题： （1）光敏电阻有什么特性？ （2）光敏电阻采用什么材料制作？ （3）半导体材料导电的原理？ （4）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大
小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值
【最新】高中物理选修3-2课件(人教版)：6.4(共75张PPT)
物理(R) 选修3-2
【点拨】 传感器只是将物理量进行转换,传感器的应用实际上还 是以前所学知识的应用,解答这类问题的关键常常是对物体进行受 力分析和运动状态分析以及应用牛顿运动定律等物理规元件,其大小仅有普通发光二极管 的 左右。霍尔元件是一个四端元件,其中 A、C 端输入控 制电流,B、D 端输出霍尔电压,可用多用电表的电压挡来 检测。 甲
物理(R) 选修3-2
课时 6.4 《传感器》整合与评价
1.知道什么是传感器,了解它的原理。 2.了解常见的传感器,如温度传感器、力电传感器、光电传感器 等,知道它们在生产、生活中的应用。 3.会用传感器制作一些简单的自动装置,通过实验获得对传感 器的感性认识。
物理(R) 选修3-2
重点难点:了解传感器的基本原理和应用。 教学建议:本节内容须安排 1 个课时教学。 在教学中要讲清楚传 感器的基本构造与基本功能,掌握光敏电阻、热敏电阻的性质,了解 日常生活中常见传感器,如电子秤、电熨斗、电饭锅等的基本原理。 了解一些常用电子元器件的原理和使用要点,掌握二极管、 门电路等 电子器件的特性,能自己动手连接简单的传感器电路。
物理(R) 选修3-2
(2)热敏电阻和金属热电阻:热敏电阻和金属热电阻能够把温度 这个热学量转换为电阻这个电学量。 (3)霍尔元件:霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电 压这个电学量。 (4)应变式力传感器:应变片能够把物体形变这个力学量转换为 电压这个电学量。 (5)干簧管:干簧管将磁场的变化转换成电路的通断。 (6)双金属片:把膨胀系数不同的两种金属片黏合在一起,常温 下是直的,当加热时,由于两种金属的膨胀程度不同,膨胀程度大的 金属片就会向膨胀程度小的金属片那一侧弯曲。
物理(R) 选修3-2
知识链接:传感器能将检测到的信息按一定规律变换成为电信 号或其他所需形成的信息输出。
高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)
题目 21
A组能力训练题1 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列 的哪个物理量不一定相等：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的 增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增 大而增大 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
A组能力训练题1 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列 的哪个物理量不一定相等：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的 增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增 大而增大 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
高中物理新人教版选修3-2系列课件.ppt
联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正
常发光。由此可知副线圈的匝数n128=0 _____，
通过原线圈的电流 I1 =3 A______。
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=PU22
所以：I1
=
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-7-11
谢谢你的观看
A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
• 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电
2019流-7-1表1 、灯泡
谢谢你的观看
3
变压器
2019-7-11
谢谢你的观看
4
照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
为I1、U1 I2和n1 I3， 根 据 变1 压器U1的 工n1 作 原理 可 得2 ：
U2 n2
U3 n3
由（1）（2）式得：
U2 ＝ n2 (3)
U3 n3
常发光。由此可知副线圈的匝数n128=0 _____，
通过原线圈的电流 I1 =3 A______。
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=PU22
所以：I1
=
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-7-11
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A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
• 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电
2019流-7-1表1 、灯泡
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3
变压器
2019-7-11
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4
照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
为I1、U1 I2和n1 I3， 根 据 变1 压器U1的 工n1 作 原理 可 得2 ：
U2 n2
U3 n3
由（1）（2）式得：
U2 ＝ n2 (3)
U3 n3
【最新】高中物理选修3-2课件(人教版)：4.4(共66张PPT)
物理(R) 选修3-2
主题 2:理论探究动生电动势的产生(重点探究) 阅读教材中“电磁感应现象中的洛伦兹力”的相关内容,回答下 列问题。
(1)什么是动生电动势? (2)如图所示,导体棒 CD 在匀强磁场中做切割磁感线运动。 注意: 导体棒中的自由电荷是带负电的电子。 ①导体中的自由电荷受到什么力的作用?它将沿导体棒向哪个 方向运动? ②导体棒哪端电势比较高?
物理(R) 选修3-2
1.电磁感应现象中的感生电场 感生电场:英国物理学家① 麦克斯韦 认为,磁场② 变化 时会在空间激发一种电场。 (1)感生电动势:由③ 感生电场 产生的感应电动势。 (2)感生电动势中的“非静电力”:④ 感生电场 对自由电荷 的作用力。
物理(R) 选修3-2
(3)感生电场的方向:与所产生的⑤ 感应电流 方向相同,可 根据楞次定律和右手定则判断。 2.电磁感应现象中的洛伦兹力 (1)动生电动势:由于⑥ 导体棒运动 而产生的感应电动势。
物理(R) 选修3-2
1.什么是非静电力? 解答:电源内使正、负电荷分离,并使正电荷聚积到电源正极, 负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用。 2.感生电场的电场线与静电场的电场线有什么区别? 解答:静电场的电场线不闭合,感生电场的电场线是闭合的。 3.导体在磁场中运动时,一定能产生动生电动势吗? 解答:不一定,只有导体在磁场中做切割磁感线运动时才产生电 动势。
物理(R) 选修3-2
(3)导体棒 CD 在磁场中向右做匀速运动时,导体棒中的电子由 于受到洛伦兹力的作用在竖直方向上定向移动,假定形成的电流大 小为 I,则安培力 F 安=BIl,方向水平向左。为了使导体棒保持匀速运 动,作用在导体棒上的外力大小 F 等于安培力 F 安,即 F=F 安=BIl。外 力做功的功率 P=Fv=BIlv,设感应电动势为 E,闭合电路中的电功率 P 总=EI,由于导体棒匀速运动,根据能量的转化与守恒定律知 P 总=P,即 BIlv=EI,所以动生电动势 E=Blv。 知识链接:洛伦兹力是产生动生电动势的原因,即洛伦兹力是产 生动生电动势的非静电力。
人教版高中物理选修3-2课件
第四章
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在 这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在 这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
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物理(R) 选修3-2
【答案】C
物理(R) 选修3-2
3.(多选)图示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是 ( )。 A.2 是磁铁,在 1 中产生涡流 B.1 是磁铁,在 2 中产生涡流 C.该装置的作用是使指针能够转动 D.该作用是使指针能很快地稳定
物理(R) 选修3-2
【答案】பைடு நூலகம்D
物理(R) 选修3-2
主题 2:电磁阻尼、电磁驱动(重点探究) (1)阅读教材中的“思考与讨论”,回答下列问题。 ①如图甲所示,一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时 感应电流的方向和所受安培力方向。安培力对线圈的运动有什么影 响?
②磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,如
图乙所示。 假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流沿什么 方向?由于铝框转动时其中有感应电流,铝框要受到安培力,安培力 沿什么方向?安培力对铝框的转动产生什么影响?使用铝框做线圈骨 架有什么好处?
物理(R) 选修3-2
1.涡流是在整块金属中产生的旋涡状电流,是否遵循法拉第电 磁感应定律? 解答:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵循法拉第电 磁感应定律。 2.你周围有利用涡流的例子吗?试举几例。 解答:利用涡流的例子很多,如电磁炉、 手持安检器、 安检门等。 3.电磁阻尼与电磁驱动有什么相似点和不同点? 解答:电磁阻尼与电磁驱动的相似点是都阻碍相对运动;在电磁 阻尼中,安培力是阻力;而在电磁驱动中,安培力是动力。
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2.在进行电磁阻尼和电磁驱动教学时,首先要做好演示实验,在 此基础上,分析产生的感应电流使导体受到安培力作用,安培力使导 体停止或者运动起来。 导入新课:在现代家庭的厨房中,电磁炉是家庭主妇非常青睐的 炊具,它具有热效率高、温控准确、安全性好、清洁卫生、方便等特 点。工作时,给电磁炉的炉盘下面的线圈通入交变电流,炉盘上面金 属锅中的食物就能被加热。你知道这里面的原理吗?
防止 (1)途径一:增大铁芯材料的⑦ 电阻率 (2)途径二:用相互绝缘的⑧ 硅钢片 叠成的铁芯代替整个硅钢铁 芯
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2.电磁阻尼 (1)概念: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⑨ 阻碍 (选填“促进”或“阻碍”)导体的 运动,这种现象称为电磁阻尼。 (2)应用:磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速⑩ 便于读数。 停下来 ,
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3.电磁驱动 (1)概念:当磁场相对于导体运动时,在导体中会产生感应电流, 感应电流会使导体受到安培力,安培力使导体 运动起来 (选填 “保持静止”或“运动起来”),这种作用常常称为电磁驱动。 (2)应用:交流感应电动机。 ①电磁感应 ②感应电流 ③很强 ④真空冶炼炉 ⑤探雷器 ⑥ 安检门 ⑦电阻率 ⑧硅钢片 ⑨阻碍 ⑩停下来 运动起来
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1.下列应用哪些与涡流无关 ?( ．．
)。
A.高频感应冶炼炉 B.汽车的电磁式速度表 C.家用电度表 D.闭合线圈在匀强磁场中转动时,切割磁感线产生的电流
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【答案】D
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2.如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅 水和一玻璃杯水。给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升 高,则通入的电流与水温升高的是( )。 A.恒定直流、小铁锅 B.恒定直流、玻璃杯 C.变化的电流、小铁锅 D.变化的电流、玻璃杯
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4.将一个闭合金属环用绝缘丝线悬于 O 点,如图所示,虚线左边有垂 直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场,将小球拉至图示位置释 放后( )。
A.金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动 B.金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动 C.金属环的摆动最终会停下来 D.金属环最终停止在初始释放位置
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1.涡流
定义 由于① 电磁感应 ,在导体中产生的像水中旋涡样的② 感应 真空冶炼炉 特点 若金属的电阻率小,涡流往往③ 很强 ,产生的热量很多 应用 (1)涡流热效应的应用:如④ (2)涡流磁效应的应用:如⑤ 探雷器 、⑥ 安检门 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量, 损坏电器。
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【答案】C
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主题 1:涡流的产生 (1)涡流的产生机理是什么? (2)为什么变压器、电动机的铁芯都不是整块金属,而是由许多 薄片叠合而成的?
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(3)请分析金属块产生涡流的过程中,能量是如何转化的。 解答:(1)处在磁场中的导体,只要磁场变化就会引起导体中的 磁通量变化,导体中就有感应电动势,这一电动势在导体内部构成回 路,导体内就有感应电流。因为这种电流像水中的漩涡,所以称为涡 流。在大块的金属内部,由于金属块的电阻很小,所以涡电流很大, 能够产生很大的热量。 严格地说,在变化的磁场中的一切导体内都会 产生涡流,只是涡电流的大小有区别,而一些微弱的涡电流会被我们 忽视。
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(2)叠压制成铁芯,这样涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的 电阻很大,涡流大大减弱,涡流损耗大大降低。 (3)当金属块处在变化的磁场中时,磁场能转化为电能,最终转 化为内能。 当金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动时,由于要克服 安培力做功,所以金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。 知识链接:涡流同其他电流一样,通过电阻时要产生热量,这体 现了涡流的热效应。
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课时 4.6 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1.了解涡流是怎样产生的。 2.了解涡流现象的利用和危害。 3.通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应 用。 4.了解电磁阻尼和电磁驱动及应用。 重点难点:涡流的概念与应用及电磁阻尼、电磁驱动实例分析。 教学建议:本节内容需安排 1 个课时教学,建议教师在授课时, 从以下两方面组织教学: 1.在涡流的教学中,注意把这部分内容与“感生电动势”的概念 相结合,让学生体会到,正是由于线圈中变化的电流产生变化的磁场, 在空间激发感生电场,这个感生电场引发涡流。