人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动（23张PPT,含视频）

仙桃一中 印来平 第四章 电磁感应 第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 仙桃一中 印来平 根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化(可能是由于产生磁场的电流变化)时，在磁场周围会产生感生电场，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡电流。简称涡流。 B E 金属片 * 回顾互感的概念，引入涡流 仙桃一中 印来平 一、涡流 1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流——涡流. （1）涡流是在整块金属内产生的感应电流。 （2）涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。 仙桃一中 印来平 2.unknown 仙桃一中 印来平 2.应用： (1)涡流的热效应：金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。 真空冶炼炉 交流电源 焊 接 处 待焊接元件 线圈导线 高频焊接 电磁炉 仙桃一中 印来平 仙桃一中 印来平 （2）涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。 探雷器 金属探测仪 仙桃一中 印来平 金属块 门框 ~ 交流电 报警电路 线圈 安检门 仙桃一中 印来平 3、危害：线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。 4、防止（减少涡流的途径）： ①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。 仙桃一中 印来平 ②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 仙桃一中 印来平 1.电磁阻尼：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。 二、电磁阻尼 2.应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. (1)为什么用铝框做线圈骨架？ 仙桃一中 印来平 (2)、微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？ 构成闭合回路，防止指针摆动。 仙桃一中 印来平 (3)、电磁阻尼摆为何很快停下来？ 10.unknown 仙桃一中 印来平 仙桃一中 印来平 (4)、金属管演示涡流的电磁阻尼现象 仙桃一中 印来平 (5)、弹簧振子演示电磁阻尼现象 仙桃一中 印来平 1、电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。 三、电磁驱动 2、应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。 仙桃一中 印来平 3、电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 联系：安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。 区别：①电磁阻尼是导体相对于磁场运动; ②电磁驱动是磁场相对于导体运动。 仙桃一中 印来平 1.下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ ） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 仙桃一中 印来平 2. 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是( ) A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动 铁块会被磁化，与磁铁相互吸引 铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互排斥 * 第八课时上到这里。 仙桃一中 印来平 3.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 h B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h 仙桃一中 印来平 4.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的匀强磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A．A、B两点在同一水平线 B．A点高于B点 C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动 铜环最终的运动状态是怎样？ 仙桃一中 印来平 结束 $$