1、第四章 电磁感应,4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动,课标定位 学习目标：1.知道涡流是如何产生的 2知道涡流存在对我们的利与弊，以及如何利用和防止 3知道电磁阻尼、电磁驱动的工作原理，以及在生产实际和技术中的应用 重点难点：1.对涡流概念的理解及解释有关现象. 2对涡流产生机理的理解,导,一、涡流 用整块金属材料做铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场穿过铁芯，整个铁芯会自成回路，产生_，这种电流看起来像水中的旋涡，我们就把这种电流叫做_，简称_,感应电流,涡电流,涡流,思,二、电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，如导体中出现涡流，即感应电流，感应电流会受
2、到安培力作用，安培力的作用总是_导体的运动，这种现象叫做_. 三、电磁驱动 如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到_的作用，_使导体运动起来，这种作用就是_.,阻碍,电磁阻尼,安培力,安培力,电磁驱动,观察发电机、电动机和变压器，可以看到它们的铁芯都不是整块金属，而是许多相同绝缘的薄硅钢片叠合而成的为什么这样做呢？,一、涡流,1.当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流-涡流.,如果磁场是用变化的电流来获取的，导体用整块铁代替，如图所示，请问铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？,议,一、涡流,展,2.金属块中的涡流也要产生热量,如
3、果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。,3.应用,(1)利用,a.真空冶炼炉，高频焊接,电源,焊 接 处,待焊接元件,线圈导线,一、涡流,评,一、涡流,生活中的物理：1.电磁灶的工作原理,电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上 交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生 强大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强 涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热 量，将饭菜煮熟。,一、涡流,生活中的物理：2. 探雷器,一、涡流,生活中的物理：3. 安检门,一、涡流,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。,减少涡流的途径:,a.增
4、大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。,(2)减少涡流,一、涡流,b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。,1,1.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,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就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( ) A交流电的频率越高，焊缝处
5、的温度升高得越快 B交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大,交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，工件电流相同，即电阻大，温度高，放热多,2,二、电磁阻尼,1.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-电磁阻尼,二、电磁阻尼,2.讨论:(1)为什么用铝框做线圈骨架？,二、电磁阻尼,二、电磁阻尼,(2)、微安表的表头在运输时为何应该 把两个接线柱连在一起？,如图所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
6、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,线圈通电后在安培力作用下转动，铝框随之转动，在铝框内产生涡流,涡流将阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来,3,三、电磁驱动,1、如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-电磁驱动。,2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。,如图所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内若条形磁铁突然绕OO轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中，圆环将( ) A产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随
7、磁铁转动 B产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动 C产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动 D产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动,磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流,为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动,4,1.如图所示，是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是( ) A探测器内的探测线圈会产生交变磁场 B只有有磁性的金属物才会被探测器探测到 C探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流 D探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流,检,2.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（ ） AA、B两点在同一水平线 BA点高于B点 CA点低于B点 D铜环将做等幅摆动,铜环最终的运动状态是怎样？,3.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,铁块会被磁化，与磁铁相互吸引,铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互排斥,
