高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动学案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动学案，共6页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，教学过程，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 【学习目标】1．了解涡流的产生过程。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、电磁驱动。【学习重点】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。【学习难点】了解电磁阻尼、电磁驱动。【教学过程】一、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场：麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种___________。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作_______________。2．感应电动势：如果此刻空间存在________导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生________________，也就是说导体中产生了________________。3．感生电动势：如果感应电动势是由________________产生的，它也叫作感生电动势。二、涡流1．涡流：根据麦克斯韦电磁场理论，当磁场变化时，导体中的_____________就会在感生电场的作用下______________从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的________的曲线，我们把它叫涡电流，简称涡流。思考：（1）如果环不断增粗直到变成一圆盘，又会发生什么现象？（2）变成方盘呢？（3）如果导体用整块铁代替，电流变化时，铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状如何？总结：一般来说，只要空间有变化的_____________，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做________。涡流是在整块金属内产生的感应电流。涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守________________。2．涡流的应用：（1）涡流的热效应：①________________________②________________________（2）涡流的磁效应：①________________________②________________________3．涡流的危害与防止危害：________________________________________________________。防止（减少涡流的途径）：①________________________________________________________________。②________________________________________________________________。三、电磁阻尼小魔术：时光隧道（金属管实验）现象：________________________________________________________________。分析：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的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？结论：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________导体的运动。1．电磁阻尼：_________________________________________________________________________________________________________________________________。思考：微安表的表头在运输时为何把两个接线柱连在一起？  2．电磁阻尼的应用（1）_______________________（2）_______________________（3）_______________________四、电磁驱动1．电磁驱动：磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体_____________，这种现象称为______________。2．电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系联系：电磁阻尼和电磁驱动，都是由于______________________________________引起磁通量的变化，产生感应电流，安培力的方向与导体的相对运动方向____________，__________导体的____________。区别：电磁阻尼是导体________________时，安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。电磁驱动是磁场运动，导体________________时，安培力对导体提供动力，使导体随磁场运动。【巩固练习】1．如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（    ）A．铁B．木C．铜D．铝2．如图所示，圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环的过程中，做______运动。（选填“加速”、“匀速”或“减速”）3．高频感应炉是用于冶炼高质量的特殊金属的，如图所示，在冶炼炉外绕有线圈，锅内放入待冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，冶炼锅体是绝缘材料制作的，锅内金属能被加热熔化并达到很高的温度。以下说法正确的是（    ）A．金属利用线圈中的电流产生的焦耳热来加热B．金属利用交变磁场产生的涡流来加热C．高频交变电流能发射红外线来加热金属D．增加高频交变电流能提高冶炼金属的温度4．如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则（    ）A．磁铁的振幅不变B．磁铁做阻尼振动C．线圈中有逐渐变弱的直流电D．线圈中逐渐变弱的交流电5．如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（     ）A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h6．异步电动机模型如图所示，蹄形轻磁铁和矩形线框abcd均可绕竖直轴无摩擦地转动。现使线框沿逆时针方向保持匀速转动（从上往下看），则磁铁的运动情况是（     ）A．磁铁沿逆时针方向（从上往下看）转动B．磁铁沿顺时针方向（从上往下看）转动C．磁铁由静止开始一直加速转动D．磁铁先由静止开始加速转动，后匀速转动7．桌面上放一铜片，一条形磁铁的N极自上而下接近铜片的过程中，铜片对桌面的压力（      ）A．增大    B．减小C．不变    D．无法判断是否变化8．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（     ）A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动9．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（     ）A．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯10．如图所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个用相同金属材料制成的边长相同的正方形线圈a、b，其中a的导线比b粗，它们从同一高度自由落下，则（     ）A．它们同时落地B．a先落地C．b先落地D．无法判断答案：1．CD2．减速3．BD4．BD5．BD6．AD7．A8．AB9．AB10．A