《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教学设计.doc
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1、涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学设计引入新课设疑:地球是一个巨大的磁体,具有金属外壳的人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动,若不能忽略所经之处地磁场的强弱差别,则它对卫星的运动可能产生怎样的影响?教师:出示电动机、变压器铁芯,引导学生仔细观察其铁芯有什么特点?学生:它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的。学生补充:互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯。教师:为什么要这样做呢?用一个整块的金属做铁心不是更省事儿?这些疑问学习了涡流的知识,同学们就会知道其中的奥秘。进行新课一、涡流教师:演示1涡流生热实验。将可拆变压器的一字铁竖起来,一字铁外面套上装有松香的铝槽。在原线圈接通交流电后将连接有小灯泡的闭
2、合线圈缓慢的套在一字铁的外面,让学生注意观察灯泡亮度的变化情况。教师:灯泡为什么亮了?学生:原线圈中交流电流的磁场发生变化,一字铁中磁场发生变化,根据楞次定律闭合线圈中有磁通量发生变化,所以有感应电流,灯泡发光。几分钟后,学生嗅到了松香的味道,再让后排的同学上来摸摸铁芯和铝槽,比较它们的温度,报告给全班同学。学生:铝槽的温度比铁芯高,嗅到松香的味道是铝槽被加热的结果。教师:为什么闭合的铝槽会发热呢?学生代表回答:和灯泡发光一样,在铝槽中也有感应电流产生。教师:安排学生阅读教材,了解什么叫涡流?学生:当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡,所以
3、叫做涡流。师生共同活动:分析涡流的产生过程。分析:如图课本26页所示所示,线圈接入反复变化的电流,某段时间内,若电流变大,则其磁场变强,根据麦克斯韦理论,变化的磁场激发出感生电场。导体可以看作是由许多闭合线圈组成的,在感生电场作用下,这些线圈中产生了感生电动势,从而产生涡旋状的感应电流。由于导体存在电阻,当电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流的热效应。教师:课件演示,涡流的产生过程,增强学生的感性认识。教师:为什么铝槽的温度比铁芯高?学生代表回答:因为铝槽中的涡流很强,会产生大量的热。而铁芯是用互相绝缘的硅钢片叠成的,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,涡流产生的
4、热量也减少。教师:同学们的回答非常好,现在明白了为什么铁芯用绝缘的硅钢薄片叠合而成了吗?学生:为了减少涡流损失的电能,同时也保护铁芯不被烧坏。例题变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一块整硅钢,这是因为()A. 增大涡流,提高变压器的效率B. 减少涡流,提高变压器的效率C. 增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D. 增大铁芯中的电阻,以减少发热量思路点拨:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率,是防止涡流而采取的措施。正确选项为:BD.点评:任何事物都具有两面性,对人类有益的一面要注意开发利用,而对人类有
5、害的一面要尽可能防止。(2)涡流的防止和利用教师:下面大家阅读教材,了解一下涡流在生产、生活、科技等方面的应用。学生举例分析:探雷器、安检门、真空冶炼炉、电磁炉等等。例题电磁灶是利用电磁感应引起涡流的原理来工作的,它主要是由感应线圈(加热),台板和金属锅等组成,(1)电磁灶的台板下面布满了线圈,当其中通过交流电时,在台板与金属锅之间产生交变磁场,磁感线穿过锅体,不但会产生 ,而且会促使金属锅体内的分子运动,使分子振 动 生 热.因为这两种热是直接在锅体上产生的,热能的损耗很小,所以电磁灶的热效率可达80%,比煤气灶的热效率约高一倍。(2)电磁灶工作时对下列哪些物品有干扰作用?把下列正确选项的字
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