1、临颍一高教学案 第四章 电磁感应 编写：物理组 李占兴17. 涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学目标1了解涡流产生的原理，涡流的防止和应用2了解电磁阻尼和电磁驱动3提高学习兴趣，培养用理论知识解决实际问题的能力学案自主导学一、涡流1概念：由于 ，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流2特点：整块金属的电阻率很小，涡流往往 产生的热量 3应用(1)涡流热效应的应用：如 (2)涡流磁效应的应用：如 、 4防止电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而浪费能量，损坏电器(1)途径一：增大铁芯材料的 (2)途径二：用相可绝缘的 叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯二、电磁阻尼1概念当导体在磁场中运动时， 电流会使导体
2、受到安培力，安培力的方向总是 导体运动的现象2应用磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速 ，便于读数三、电磁驱动1概念磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到 的作用， 使导体 的现象2应用：交流感应电动机疑难导析一、对涡流的理解1涡流的产生涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象，当导体处在变化的磁场中，或者导体在非匀强磁场十运动时，导体内部可以等效成许许多多的闭合电路，当穿过这些闭合电路的磁通量变化时，在导体内部的这些闭合电路中将产生感应电流，即导体内部产生了涡流2能量转化伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能如果金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电
3、能最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强临颍一高教学案 第四章 电磁感应 编写：物理组 李占兴2磁场中运动；则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能，特别提醒(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律(2)磁场变化越快(笞越大 )，导体的横截面积 s 越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大3涡流的防止和利用(1)为了减少涡流，变压器、电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成的而是用薄薄的硅钢片叠合而成(2)用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通人反复变化的电流，炉内的金属中产牛涡流，涡流产 生的热量使金属熔化【例 1】 光滑曲面与竖
4、直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是 yx 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 ya 的直线( 图中的虚线所示) ，一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度。沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是 ( )Amgb B +mgb 21mvCmg(b-a) Dmg(b-a)+ 21v【迁移应用 1】 如图所示，光滑金属球从高 h 的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升， 设金属球初速度为零，曲面光滑，则 ( )A.若是匀强磁场，球滚卜的高度小于 hB若是匀强磁场，球滚上的高度等于 hC.若是非匀强磁场，球滚上的高度等于 hD若是非匀强磁场，
5、球滚上的高度小于 h二、电磁阻尼与电磁驱动的比较【例 2】 下列现象属电磁阻尼的是 ，属电磁驱动的是 A磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B微安表的表头在运输时要把两接线框短接C自制金属地雷探测器电 磁 阻 尼 电 磁 驱 动成 因 山 于 导 体 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 磁 场 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 相反 ， 阻 碍 物 体 运 动导 体 受 安 培 力 的 方 向 与 导 体
6、运 动 方 向 相 同 ， 推 动导 体 运 动不同点 能 量转 化 导 体 克 服 安 培 力 做 功 ， 其 他 形 式能 转 化 为 电 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 机 械 能 ， 而 对 外 做 功相 同 点 两 者 都 足 电 磁 感 应 现 象临颍一高教学案 第四章 电磁感应 编写：物理组 李占兴3D交流感应电动机E当右图中 B 变大时，a 、b 在固定光滑导轨上滑动【迁移应用 2】 位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺
7、线管的轴线以初速度 v 水平穿过，如图所示，在此过程中( )A磁铁做匀速直线运动B磁铁做减速运动C小车向右做加速运动D小车先加速后减速达标检测1磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是 ( )A.防止涡流而设计的 B利用涡流而设计的C.起电磁阻尼的作用 D起电磁驱动的作用2下列关于涡流的说法中正确的是 ( )A涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应，但没有磁效应D.在硅钢中不能产生涡流3变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用整块硅钢，这是因为 ( )A增大涡流，提
8、高变压器的效率B.减小涡流，提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻，以减小发热量4一块铜片置于如图所示的磁场中，如果用力把这块铜片从磁场拉出或把它进一步推入，在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是 ( )A.拉出时受到阻力 B.推入时受到阻力C.拉出时不受磁场力 D.推入时不受磁场力5甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴 OO旋转，当给以相同的初角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度 B 大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以 相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是( )A甲环先停B乙环先停C两环同时停止D.无法判断两环停止的先后6如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在乎面上，环 1 竖直，环 2 水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是 ( )A两环都向右运动 B两环都向左运动临颍一高教学案 第四章 电磁感应 编写：物理组 李占兴1C.环 l 静止，环 2 向右运动 D两环都静止
