涡流、电磁阻尼和电磁驱动【公开课教学PPT课件】高中物理

标题：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动目录：导入，348流程，小结内容：涡流、电磁阻尼和电磁驱动章节：选修3-2第四章第7节使用范围：人教版参阅的原始资料：教材，网络材料

根据以前学过的自由落体知识，我们知道两个物体从同一高度做自由落体运动，将同时落到地面上。现在我们来演示一个实验。俗语有云“水火无情”，那么用电磁炉烧水，然而并没有看到火，也没有看到烟，那为什么还可以加热物体呢？4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动江西省丰城中学杨青青1.涡流(1)定义:当线圈中的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生①

,由于电流在导体内自成闭合电路,很像水中的漩涡,因此叫作涡流。

(2)特点:若金属的电阻率小,涡流往往②

,产生的热量③

。

(3)应用:①涡流热效应的应用:如④

。

②涡流磁效应的应用:如⑤

⑥

。

(4)防止:电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。①途径一:增大铁芯材料的⑦

。

②途径二:用相互绝缘的⑧

叠成的铁芯代替整块硅铁芯。

2.电磁阻尼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⑨

(填“促进”或“阻碍”)导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

3.电磁驱动当磁场相对于导体运动时,在导体中会产生感应电流,感应电流会使导体受到安培力,安培力使导体⑩

(填“保持静止”或“运动起来”),这种作用常常称为电磁驱动。

主题1:涡流的产生(1)涡流的产生机理是什么?(2)为什么变压器、电动机的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的?(3)涡流是否遵循法拉第电磁感应定律?当如右图所示的磁场变化时，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡电流。1、涡流：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。涡流与前面讲过的在线形闭合电路中的感应电流不同，它是在整块金属内产生的感应电流。涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。由于整块金属的电阻通常很小，故涡流常常很大。观看里面的构造，可以看到里面有一个很大很大的线圈，为什么一个大大的线圈就可以让电磁炉工作，能使锅子里面的水烧开了呢。涡流的作用效果：热效应：①应用1.真空冶炼炉

2.电磁炉（炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上的金属中产生涡流，从而生热。）3.金属探测器（探雷器、机场安检门等）。利用涡流工作的，探头的线圈中有变化着的电流，金属就会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。主题2:电磁阻尼、电磁驱动(重点探究)(1)阅读教材中的“思考与讨论”,回答下列问题。①如图甲所示,一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力方向。安培力对线圈的运动有什么影响?②磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,如图乙所示。假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流沿什么方向?由于铝框转动时其中有感应电流,铝框要受到安培力,安培力沿什么方向?安培力对铝框的转动产生什么影响?使用铝框做线圈骨架有什么好处?假定仪表工作时指针向右转动主题3：微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？主题4一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，可以绕支点自由转动。转动磁铁观察铝框的运动。怎样解释铝框的运动？我们来通过实验来观察现象。经过这节课的学习，我们回到开头的那个实验，请同学来分析。这节课，你学到了什么？收获了什么？有什么疑惑呢？磁涡流热疗系统是目前治疗肿瘤的一项新的设备。治疗时通过向人体注射纳米级的磁流体粉或者是植入热耔材料，然后利用系统在外界施加交变磁场，由于植入体内的铁磁颗粒居里点温度恒定，因此随着温度变化铁磁颗粒具有自动调温功能。利用计算机制定的治疗计划，经过验证后，通过交变磁场实施，使肿瘤细胞定向高温杀灭，达到治疗目的。这个设备的研制成功标志着在国际上磁流体技术第一次真正意义上用于肿瘤治疗。涡电流•探伤涡电流探伤利用电磁感应原理，检测导电构件表面和近表面缺陷的一种探伤方法。其原理是用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。1.下列关于涡流的说法正确的是()。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发生变化而产生的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2.涡流会使金属发热,人们利用这个原理制成了电磁灶。关于电磁灶,下列说法正确的是()。A.电磁灶都是用高频交流电工作的B.高频电磁灶有加热线圈,可以通过热传导将热能传导给锅体及锅内食物C.电磁灶和微波炉是一个道理,工作原理是一样的D.无论哪种电磁灶,都是利用涡流原理工作的3、如图所示,四根等长的铝管和铁块(其中C中铝管不闭合,其他两根铝管及铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是()。A.tA>tB=tC=tDB.tC=tA=tB=tDC.tC>tA=tB=tD D.tC=tA>tB=tD4、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OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO′转动时，线圈的运动情况是（）A．线圈静止不动B．俯视、线圈逆时针转动，转速与磁铁相同C．俯视、线圈顺时针转动，转速与磁铁相同D．线圈