河北省邢台市高中物理 第四章 电磁感应 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件 新人教版选修3-2

1、第七节 涡流、电磁阻尼 和电磁驱动 复习回顾复习回顾: “互感互感”和和“自感自感”产生的产生的 感应电动势是动生电动势感应电动势是动生电动势,还是感生电还是感生电 动势动势? B E 金金 属属 片片 互感和自感是两种特殊的电磁互感和自感是两种特殊的电磁 感应现象感应现象,现在学习另一种特殊的现在学习另一种特殊的 电磁感应现象电磁感应现象涡流涡流。涡流在实。涡流在实 际生活中有许多应用，如：发电际生活中有许多应用，如：发电 机、电动机和变压器等。当然涡机、电动机和变压器等。当然涡 流也有利和弊两个方面，我们如流也有利和弊两个方面，我们如 何去加以利用？如何去防止呢何去加以利用？如何去防止呢?

2、 ? 一、涡流一、涡流 块状金属块状金属在变化的磁场中在变化的磁场中或或在磁在磁 场中运动场中运动时时,金属块内金属块内产生的感应产生的感应 电流电流. 涡流是涡流是在整块金属内在整块金属内产生的感应电流。产生的感应电流。 涡流是涡流是整块导体整块导体发生发生 的的电磁感应现象电磁感应现象，同，同 样遵守电磁感应定律。样遵守电磁感应定律。 二、涡流的二、涡流的热效应热效应： 炉盘下的线圈中通入交炉盘下的线圈中通入交 流电，使炉盘上的金属中流电，使炉盘上的金属中 产生涡流，从而生热。产生涡流，从而生热。 探雷器、安检门等。探雷器、安检门等。 探雷器探雷器金属探测器金属探测器 2、危害：、危害：发

3、热浪费能量。发热浪费能量。 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是 由许多相互绝缘的由许多相互绝缘的电阻率很大电阻率很大的薄硅钢片叠的薄硅钢片叠 合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时 避免破坏绝缘层。避免破坏绝缘层。 减少涡流的方法：减少涡流的方法： 增大回路的电阻。增大回路的电阻。 二、涡流的二、涡流的热效应热效应： 磁电式电流表磁电式电流表 三、涡流的机械效应三、涡流的机械效应 1、电磁阻尼：、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，导体在磁场中运动时， 感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍感应电流使导体受到安培力而总是要

4、阻碍 导体的相对运动的现象。导体的相对运动的现象。 应用应用: :磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. . 2、电磁驱动：、电磁驱动： 当磁场相对于导体转动时，当磁场相对于导体转动时， 在导体中会产生感应电流，在导体中会产生感应电流， 感应电流使导体受到安培力感应电流使导体受到安培力 的作用而运动起来的现象。的作用而运动起来的现象。 线圈转动与磁铁同向，但转线圈转动与磁铁同向，但转 速小于磁铁，即同向异步。速小于磁铁，即同向异步。 应用：应用：感应电动机、电能表、感应电动机、电能表、 汽车上用的电磁式速度表等。汽车上用的电磁式速度表等。 电磁阻尼是

5、导体相对于磁场运电磁阻尼是导体相对于磁场运 动动; ; 电磁驱动是磁场相对于导电磁驱动是磁场相对于导 体运动体运动. . 安培力的作用都是安培力的作用都是阻碍阻碍它们间它们间 的的相对运动相对运动。 电磁阻尼与电磁驱动的电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系区别和联系 如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内 装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高 频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化 。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流

6、有效 值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有 什么影响？什么影响？ 例与练例与练1 电感：电感： “通低频，阻高频通低频，阻高频” 电流频率越高，自感电动势电流频率越高，自感电动势 越大，产生的越大，产生的越强，冶越强，冶 炼过程越快。炼过程越快。 下列哪些措施是为了防止涡流的危害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、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、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨 架，把线圈绕在铝框上架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用、变压器的铁芯不做成整块

7、，而是用 许多电阻率很大的硅钢片叠合而成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、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不 导电的氧化层导电的氧化层 例与练例与练2 CD 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一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，使它们从导轨璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨 上的上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物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块在碰上磁铁前的运动情况是( ) A、都做匀速运动、都做匀速运动 B、甲做加速运动、甲做加速运动 C、乙做匀