4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学案 -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 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＿＿＿＿。 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＿＿。 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＿＿＿＿，如＿＿＿＿＿＿＿＿、高频焊接器 、＿＿＿＿＿＿等； (2)涡流的磁效应：涡流的磁场反过来＿＿＿＿线圈中的电流，使仪器＿＿＿＿，如金属探测器、＿＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿＿等； (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，如磁电式仪表等。 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。 二、电磁阻尼 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。 2．应用：磁电式＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿的电磁制动等。 三、电磁驱动 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； 2．特点：线圈转动与磁铁＿＿＿＿，但转速＿＿＿＿磁铁， 即＿＿＿＿＿＿＿＿； 3．应用：交流感应＿＿＿＿机、＿＿＿＿表、汽车上用的 电磁式＿＿＿＿表等。 【比较】电磁阻尼与电磁驱动 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＿＿＿＿导体与磁场间的＿＿＿＿运动 练习 1．(多选)下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ ） ( ( 第 2 题图 ) ) 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 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 3．(多选)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 ( ( 第 3 题图 ) ( 第 4 题图 ) )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 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 学科网（北京）股份有限公司 $