高中物理 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动（问题探究式）同课异构课件 新人教版选修32.ppt

第四章电磁感应 学案7涡流 电磁阻尼和电磁驱动 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 2 金属块中的涡流也要产生热量 如果金属的电阻率小 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 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 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 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 二 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 二 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 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 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 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