2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第二章 电磁感应 第三节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 高中物理选择性必修二 1 涡流 2 电磁阻尼 3 电磁驱动 计划与措施 学习目标 2 1、定义：整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象，称为涡流现象。产生的电流称为涡电流，简称涡流。 2、特点：（1）由于整块金属的电阻率通常很小，故涡流常常很大。 （2）遵守楞次定律和电磁感应定律。 B增大 I 一、涡流 1、高频感应炉 （1）当金属块的电阻率比较小时，形成的涡流的电流强度就会很大，进而产生大量的焦耳热。 r 较小 I 较大 Q 很大 （2）涡流冶炼的优点： 加热效率高、速度快、减少表面氧化程度、能耗少、易控温、无杂质，适合冶炼特种合金。 一、涡流 2、电磁炉： I B B I’ I’ 优点：能量损耗小、热效率高，不产生明火和燃烧废气，清洁、高效的炊具 一、涡流 1、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。 报警器 变化电流 报警器 变化电流 一、涡流 2、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。 一、涡流 怎样减少涡流损耗？ 交变电流 交变电流 整块铁心 彼此绝缘的硅钢薄片 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。 一、涡流 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。 一、涡流 电磁驱动 问题引入：线圈为什么转起来？ 如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生涡流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。 应用1：感应电动机。 交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。 二、电磁驱动 应用2：磁性式转速表 可改装成车速表 二、电磁驱动 当导体在磁场中运动时,导体中产生的涡流使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。 铝框 应用:磁电式电表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等 三、电磁阻尼 问题：为什么两个前面的弹簧振子先停下来? 问题：微安表的表头在运输时为何把两个接线柱连在一起？ 使指针迅速停止摆动，保护游丝，指针。 这个感应电流可以阻碍线圈的摆动， 三、电磁阻尼 情景 对导体的作用 表现 原因 能量观 v F v F 导体在磁场中运动 磁铁相对导体运动 阻尼 驱动 阻碍相对运动 阻碍磁通量变化 电磁阻尼和电磁驱动 导体的机械能转化为电能 磁体的机械能转化为导体的机械能 比较 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。 比较 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 CD 练习 2、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是(　　) 【解析】电磁炉利用电磁感应现象产生感应电流，从而产生焦耳热，D正确；A是利用带电粒子在磁场中的偏转，B、C是利用电流的热效应，A、B、C错误． D 练习 3、如图所示,四根等长的铝管和铁块(其中C中铝管不闭合,其他两根铝管及铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是(　　)。 A.tA>tB=tC=tD　　　　 B.tC=tA=tB=tD C.tC>tA=tB=tD D.tC=tA>tB=tD A 练习 20 20 第八课时上到这里。 4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会反向转动，且跟磁体转动的一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不变。 D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理 C 练习 Lavf58.29.100 无标题项目 无标题项目 $$