§ 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-《2021-2022学年高二物理同步备课精选课件（人教版2019选择性必修第二册)》

§2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 问 题 ？ 在电磁炉的炉盘下有一个线圈。电磁炉工作时，它的盘面并不发热，在炉盘上面放置铁锅，铁锅会发热。你知道这是为什么吗? B B B’ E ①如果环不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象 请思考: ②变成方盘呢？ 一、涡流：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。 ①涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。 ②由于整块金属的电阻通常很小，故涡流常常很大。 B增大 I 二、应用: 1、涡流的热效应：真空冶炼炉 冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电，通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化。 抽真空 2、涡流的热效应：电磁炉 电磁炉的台面下布满了金属导线缠绕的线圈， ①当通上交替 变化极快的交流电时， ②在台板与铁锅底之间产生强大的交变 的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强涡流， ③当涡流受材 料电阻的阻碍时，就放出大量的热量，将饭菜煮熟。 B I’ B I I I’ I I I I 二、应用: 3、涡流的磁效应：探雷器 这种探雷器可以用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷。 探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈在地面上扫过，线圈中有变化的电流。 如果地下埋着金属物品，金属中感应涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。 二、应用: 3、涡流的磁效应：金属探测器、安检门等 涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。 二、应用: 怎样减少涡流损耗？ 交变电流 交变电流 整块铁心 彼此绝缘的薄片 三、危害与防止 1、危害：线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流: 2、防止： ①使铁芯发热， ②浪费了能量， ③还可能损坏电器。 变压器铁芯中的涡流损耗及改善措施 1.增大铁芯的电阻率，常用的铁芯材料是硅钢。 2.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 【易错辨析】 (1)涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。 ( ) (2)涡流有热效应,但没有磁效应。 ( ) (3)在硅钢中不能产生涡流。 ( ) √ × × (4)电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象,都遵循楞次定律和法拉第电磁感应 定律。 ( ) (5)电磁阻尼是由电磁感应中安培力阻碍导体与磁场的相对运动产生的,而电磁 驱动是由于电磁感应现象中安培力增强磁场与导体间的相对运动产生的。( ) √ × 例题1 （多选）下列器具的工作原理与涡流有关的是（　　） A．家用电磁炉 B．家用洗衣机 C．变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片叠加在一起 D．风扇转动时扇叶与空气摩擦发热 AC 例题2 电磁炉又名电磁灶,是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具,完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是 (　　) A.电磁炉通电线圈加直流电,电流越大,电磁炉加热效果越好 B.电磁炉的原理是通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作 C.在锅和电磁炉中间放一绝缘物质,电磁炉不能起到加热作用 D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差 B 铝管实验 1.分析图中线圈中感应电流的方向和所受安培力的方向，并研究安培力对线圈的运动有何影响? v ①当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体的运动。 四、电磁阻尼： ②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的运动——电磁阻尼。 2.应用：①磁电式仪表、②电气机车的电磁制动、③阻尼摆等。 问题1：磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架？ 1、假定仪表工作时指针向右转动，铝框中感应电流沿什么方向？ 2、铝框由于转动产生感应电流，铝框会受安培力，安培力是沿什么方向的？ 3、安培力对铝框的转动产生什么影响？