2024届高考物理一轮复习课件：第五节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

第五节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 第二章电磁感应 1.涡流 【问题1】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? 1.涡流 【规律探究1】如图所示，在磁场增强的磁场中放入一闭合线圈。 （1）闭合线圈线圈中感应电流的方向? （2）如果闭合线圈不断增粗直到变成一圆盘，感应电流的形状如何? （3）若在通交电流线圈中放入金属块（导体），金属块中有感应电流吗？如果有，它的形状如何？ 1.涡流 涡流：整块导体内部发生的电磁感应而产生感应电流的现象 涡流的热效应 高频感应炉 电磁炉 高频焊接 1.涡流 【例1—课本P57】如图所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中会产生感应电流，感应电流通过焊缝处时产生大量热量，从而将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热却很少. 据此判断以下三名同学的说法是否正确. 为什么? 同学甲∶电流变化的频率越高，焊缝处的温度升得越快. 同学乙∶要使焊缝处产生的热量较大，可增大交变电流的电压 同学丙∶工件上只有焊缝处温度升得很高，是因为焊缝处的电阻小. 1.涡流 涡流的磁效应 磁通量发生变化 导体内部等效许多闭合电路 涡流 产生感应电动势 交流电 （互感）反作用于线圈使仪器报警 金属探测仪 地雷探测仪 安检门 1.涡流 减少涡流：在铁芯中产生涡流使铁芯发热，浪费能量，还可能损坏电器 （1）增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢 （2）用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯 2.电磁阻尼和电磁驱动 【问题2】由金属板做成摆锤的单摆，当摆动过程中摆锤在磁铁两磁极间往复通过时金属板很快就停下来了，而且金属板越完整停止所需的时间越短。这是为什么？并说明此现象中能量转化的情况。 2.电磁阻尼和电磁驱动 【规律探究2】一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时 （1）线圈产生感应电流的方向？ （2）线圈所受安培力的方向？安培力是阻碍还是推动导体运动？ （3）从楞次定律的“阻碍”作用分析安培力的作用效果？ （4）此现象中能量转化的情况？ 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这种现象。 2.电磁阻尼和电磁驱动 【问题3】如图所示，一矩形线圈置于蹄形磁铁的两个磁极间，矩形线圈可绕竖直轴转动。转动磁铁，观察铝框的运动。磁铁与铝框的旋转方向和旋转快慢有何特点？ 2.电磁阻尼和电磁驱动 【规律探究3】从上向下看，磁铁逆时针转动，分析在图示位置时 （1）线圈产生的感应电流的方向？ （2）圈所受安培力的方向？安培力是阻碍还是推动导体运动？ （3）从楞次定律的“阻碍”作用分析安培力的作用效果？ （4）此现象中能量转化的情况？ 2.电磁阻尼和电磁驱动 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这种现象。 电磁驱动:磁场相对于导体转动，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，安培力使导体运动起来的这种现象。 磁场与导体发生相对运动 回路磁通量发生变化 楞次定律的“阻碍”作用 安培力是阻力或动力 2.电磁阻尼和电磁驱动 【例3】磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上。假定仪表工作时指针向右转动，带动铝框一起向右转动。则 （1）铝框中感应电流沿什么方向？ （2）铝框受到安培力安培力是沿什么方向？安培力对铝框的转动产生什么影响？ 铝框 2.电磁阻尼和电磁驱动 【例4】取一灵敏电流表，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况。用导线把微安表的两个接线柱连在一起，再次晃动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同? 怎样解释这种差别? 为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起? 连接两个接线柱的导线 2.电磁阻尼和电磁驱动 【例4】扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 2.电磁阻尼和电磁驱动 12月25日星期五物理作业（涡流、电磁阻尼与电磁驱动） 作业范围：《三维设计》P68-72 全部 《课时跟踪检测》P161-1、2、3、4、6、7 P162-8、9 上交时间：晚修结束后上交（各收一半） Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode S