第2章 3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

3．涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学习目标：1.[物理观念]了解涡流的产生过程。　2.[物理观念]了解涡流现象的利用和危害。　3.[物理观念]了解电磁阻尼、电磁驱动。　4.[科学态度和责任]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。 一、涡流 1．定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。 2．特点：若金属的电阻率小，涡流往往很强，产生的热量很多。 3．应用 (1)涡流热效应：如真空冶炼炉。 (2)涡流磁效应：如探雷器、安检门。 4．防止 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。 (1)途径一：增大铁芯材料的电阻率。 (2)途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。 二、电磁阻尼和电磁驱动 1．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，安培力的方向总是阻碍导体运动的现象。 (2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数。 2．电磁驱动 (1)概念：磁场相对导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象。 (2)应用：交流感应电动机。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)涡流是由整块导体发生的电磁感应现象，不遵从法拉第电磁感应定律。 (×) (2)通过增大铁芯材料的电阻率可以减小涡流。 (√) (3)变压器的铁芯用硅钢片叠成是为了减小涡流。 (√) (4)在电磁阻尼与电磁驱动中安培力所起的作用相同。 (×) (5)在电磁阻尼现象中的能量转化是导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，最终转化为内能。 (√) 2．(多选)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 AB　[考查涡流现象、影响感应电动势大小的因素及分析问题的能力。增大线圈的匝数，可以增大通过金属杯的磁通量及磁通量的变化率，从而增大金属杯中产生感应电流的大小，增大加热功率，缩短加热时间，A正确；提高交流电的频率，最大磁通量不变，但电流交替变化加快也能提高磁通量的变化率，产生更大的感应电流，达到缩短加热时间的目的，B正确；瓷杯是绝缘体，不能产生感应电