szw47涡流电磁阻尼电磁驱动20121106

1、电现象电现象磁现象磁现象1.由电生磁由电生磁3.由磁生电由磁生电有联系吗有联系吗?2.磁电作用磁电作用第四章第四章 电磁感应电磁感应浙江丽水中学浙江丽水中学 宋樟伟宋樟伟一、复习引入一、复习引入 GP线圈线圈L L1 1线圈线圈L L2 2 如图所示，滑动变阻器如图所示，滑动变阻器P P向右滑动时，回答下列问题：向右滑动时，回答下列问题：（1 1）线圈）线圈2 2中会产生感应电流吗？如果有方向如何？中会产生感应电流吗？如果有方向如何？（2 2）线圈）线圈1 1中有感应电流吗？中有感应电流吗？如果有方向如何？如果有方向如何？（3）左边的铁块中有感应电流吗？）左边的铁块中有感应电流吗？二、探究涡流

2、二、探究涡流 实验实验1 1：小魔术：小魔术-烧水烧水 问题：为什么铁容器会发热问题：为什么铁容器会发热 呢？呢？ 物理学里，把在变化的磁物理学里，把在变化的磁场中的导体内产生的象水的场中的导体内产生的象水的旋涡一样的感应电流叫做旋涡一样的感应电流叫做涡涡电流电流，简称，简称涡流涡流。二、探究涡流二、探究涡流 实验实验2 2：用大小线圈检验涡电流：用大小线圈检验涡电流 与线圈与磁场与线圈与磁场垂直垂直时，线圈内出现涡电流；当线圈平时，线圈内出现涡电流；当线圈平面与磁感线面与磁感线平行平行时，不会出现涡电流。时，不会出现涡电流。实验实验3：对比：对比“整块铁芯整块铁芯”和和“互相绝缘叠加的硅钢片

3、铁互相绝缘叠加的硅钢片铁芯芯”的涡流热效应。（的涡流热效应。（DISlab实验实验）(1)分析实验中的能量转化分析实验中的能量转化(2)说明铁芯中涡流要防止的原因说明铁芯中涡流要防止的原因(3)说出说出“互相绝缘叠加的硅钢片铁芯互相绝缘叠加的硅钢片铁芯”减小涡流的原理。减小涡流的原理。 涡流视频涡流视频三、探究电磁驱动三、探究电磁驱动 实验实验1 1：磁铁插入、抽出铝环：磁铁插入、抽出铝环 （1 1）观察到什么现象？）观察到什么现象？ （2 2）你能解释吗？）你能解释吗？ （3 3）铝环的速度会大于磁铁的速度吗？）铝环的速度会大于磁铁的速度吗？ 视频视频 磁场相对于导体运动，导体磁场相对于导体

4、运动，导体中的产生的感应电流在原磁中中的产生的感应电流在原磁中会受到安培力，安培力会使导会受到安培力，安培力会使导体运动，这种作用常常称为体运动，这种作用常常称为电电磁驱动。磁驱动。 实验实验2 2：铝框跟着磁铁转：铝框跟着磁铁转 （1）观察到什么现象？）观察到什么现象？ （2）你能解释吗？）你能解释吗？ （3）铝框的转动速度会大于磁铁的转动速度吗？）铝框的转动速度会大于磁铁的转动速度吗？ 视频视频四、探究电磁阻尼四、探究电磁阻尼 问题问题1 1：单匝线圈进入磁场，分析磁场对感应电流的安：单匝线圈进入磁场，分析磁场对感应电流的安 培力对线圈运动的影响。培力对线圈运动的影响。 PBQdabc 实

5、验实验1 1：磁场对铝环运动的影响：磁场对铝环运动的影响 导体相对磁场运动，导体中的感应电流受到的安培导体相对磁场运动，导体中的感应电流受到的安培力总是阻碍导体的相对运动，这种现象叫做力总是阻碍导体的相对运动，这种现象叫做电磁阻尼电磁阻尼。 实验实验2 2：磁场对比两种铁块振子的运动影响：磁场对比两种铁块振子的运动影响 视频视频做一做做一做 （1 1）电表中绕线圈的铝框骨架随指针顺时针转，）电表中绕线圈的铝框骨架随指针顺时针转，分析铝框中的感应电流的方向分析铝框中的感应电流的方向 （2 2）分析铝框的感应电流受到的安培力对铝框运）分析铝框的感应电流受到的安培力对铝框运动的影响。动的影响。 做一

6、做做一做 （1 1）用手晃动微安表的表壳，观察表针相对表盘）用手晃动微安表的表壳，观察表针相对表盘的运动情况；的运动情况； （2 2）用导线把两个接线柱连在一起，再次晃动表）用导线把两个接线柱连在一起，再次晃动表壳，观察表针相对表盘的摆动与前面有何不同？怎样解壳，观察表针相对表盘的摆动与前面有何不同？怎样解释这种差别；释这种差别； （3 3）运输电表时，防止损）运输电表时，防止损坏表头，你有什么建议？坏表头，你有什么建议？ 涡流视频涡流视频1.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

7、的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上在铝框上C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很、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、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层CD五、解决问题五、解决问题 2. 2. 如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉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，当高频交内装着需冶炼的金属，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。请你说明变电流通过线圈后，炉内的金

8、属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？3 3、在科技馆里常看到这样的现象：一根长、在科技馆里常看到这样的现象：一根长1m1m左右的空心左右的空心铝管竖直放置（图甲），把一枚磁性很强的小圆柱形永铝管竖直放置（图甲），把一枚磁性很强的小圆柱形永磁体从铝管上端防入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。磁体从铝管上端防入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。根据根据一般经验，小圆柱自由落下一般经验，小圆柱自由落下1m1m左右的时间不左右的时间不会超过会超过0 0、

9、5s5s，但把小圆柱从上端管口放入管口后，过，但把小圆柱从上端管口放入管口后，过了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时，没了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆柱靠着铝管，有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆柱靠着铝管，也不见它们相互吸引，是什么原因时小圆柱在铝管中缓也不见它们相互吸引，是什么原因时小圆柱在铝管中缓慢下落呢？如果换用一条有裂缝的铝管（图乙），圆柱慢下落呢？如果换用一条有裂缝的铝管（图乙），圆柱在铝管中的下落就变快了。这是为什么？在铝管中的下落就变快了。这是为什么？实验演示实验演示4.如图所示，闭合金属环从曲面上如图所示，闭合金

10、属环从曲面上 h高处滚下，又沿曲高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（在图示磁场中，则（ ）A若是匀强磁场，环滚上的高度小于若是匀强磁场，环滚上的高度小于 hB若是匀强磁场，环滚上的高度等于若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC若是非匀强磁场，环滚上的高度等于若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD若是非匀强磁场，环滚上的高度小于若是非匀强磁场，环滚上的高度小于hBD5.如图所示，在如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在铜环在A点由静止释放向右摆至最高点点由静止

11、释放向右摆至最高点B不考虑空气阻不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（力，则下列说法正确的是（ ）AA、B两点在同一水平线两点在同一水平线BA点高于点高于B点点CA点低于点低于B点点D铜环将做等幅摆动铜环将做等幅摆动E 铜环最终将静止在最低点铜环最终将静止在最低点F 铜环减少的机械能转化为内能铜环减少的机械能转化为内能BF 6. 6. 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁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、铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。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各物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、乙做匀速运动、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动、丙做匀速运动BD6. 如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕磁铁和线圈都可以绕OO轴转动，当磁铁按图