4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-2

第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 第四章 电磁感应 1.互感：两个互相靠近的线圈，当一个线圈中电流 ＿＿时，在另一个线圈中产生＿＿＿＿＿的现象， 称为互感。 回顾 互感与自感 2.自感：由于导体＿＿＿＿＿发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感。 变化 感应电动势 本身的电流 互感和自感是两种特殊的电磁感应现象。 现在，学习另一种特殊的电磁感应现象—涡流。 如图，当磁场变化时，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。 B E 一、涡流 1.定义：当线圈中的电流随时间变化时，这个线圈附近的＿＿导体中都会产生感应电流，叫做＿＿＿，简称＿＿。 任何 涡电流 涡流 2.特点： (1)涡流是在＿＿＿＿内产生 的感应电流； (2)如果金属的电阻率＿，则涡流很＿，产生的热量也很＿。 整块金属 小 强 多 一、涡流 3．应用：(1)涡流的热效应：通过高频电流时，金属块中的涡流产生大量的＿＿； 热量 真空冶炼炉 交流电源 焊 接 处 待焊元件 线圈导线 高频焊接器 电磁炉 一、涡流 3．应用：(2)涡流的磁效应：涡流的磁场反过来＿＿ 线圈中的电流，使仪器＿＿； 影响 报警 金属探测器 安检门 探雷器 一、涡流 3．应用：(3)涡流的机械效应：线圈产生感应电流的 同时也受到＿＿力的作用。 安培 答：原因及优势有以下两个方面： (1)常用铝框做骨架，当线圈在磁场转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。当用朔料做骨架达不到此作用，所以用铝框做骨架。 (2)铝框是导体，在铝框和指针一块摆动过程中会产生涡流使指针很快停止摆动；同时，铝材料不导磁，可以减小对磁场的影响，保证仪表的准确性更高。 为什么用铝框做线圈骨架？ 一、涡流 4.危害：涡流使铁芯发热，浪费了＿＿，还可能＿＿ 电器。 5.防止： (1) ＿＿铁芯材料的电阻率,常用硅钢作铁芯； (2)用互相＿＿的硅钢片＿＿的铁芯来代替整块硅 钢铁芯。 能量 损坏 增大 绝缘 叠成 二、电磁阻尼 【实验】用弹簧振子演示电磁阻尼现象。 1．定义：当导体在磁场中运动时, 感应电流会使导体受到＿＿力, ＿＿力的方向总是＿＿导体的运动， 这种现象叫做电磁阻尼。 安培 安培 阻碍 2．应用：磁电式＿＿、＿＿＿＿的电磁制动等。 仪表 电气机车 【思考】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。 1.定义：当＿＿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＿＿ 力的作用而运动起来，这种现象叫做 电磁驱动； 安培 2.特点：线圈转动与磁铁＿＿，但 转速＿＿磁铁，即＿＿＿＿； 磁场 三、电磁驱动 【实验】演示电磁驱动现象。 同向 小于 同向异步 三、电磁驱动 3. 应用：交流感应＿＿机、＿＿表、汽车上用的电磁 式＿＿表等。 电动 电能 速度 电 磁 阻 尼 电 磁 驱 动 不 同 点 成因 由于＿＿在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力 由于＿＿运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向＿＿，＿＿导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向＿＿，＿＿导体运动 能量转化 导体克服安培力做功，其他形式的能转化为＿能，最终转化为内能 由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的 ＿＿能，从而对外做功 安培力 安培力方向与导体运动方向＿＿，成为＿力 安培力方向与导体运动方向＿＿，成为＿力 相 同 点 都是电磁感应现象，安培力＿＿引起感应电流的导体与磁场间的＿＿运动 【比较】电磁阻尼与电磁驱动 导体 磁场 相反 阻碍 相同 推动 电 机械 相反 阻 相同 动 阻碍 相对 1. (多选)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 CD 练习 2. (多选)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 BD