2018-2019版物理新导学笔记选修3-2江苏专用版讲义：第四章电磁感应7word版含答案

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1、7涡流、电磁阻尼和电磁驱动［学习冃标］1.知道涡流的产生原因及涡流的防止和应用2知道电磁阻尼和电磁驱动的原理和应用.预习新知夯实基础自主预习一、涡流1.涡流：当线圈屮的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,电流在导体中组成闭合回路，很像水屮的旋涡,所以把它叫做涡电流，简称涡流.2.涡流大小的决定因素：磁场变化越快（普越去），导体的横截面积S越左，导体材料的电阻率越尘，形成的涡流就越大.二、电磁阻尼当导体在磁场中运动时,导体中产生的感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻遅导体的运动，这种现象称为电磁阻尼.三、电磁驱动若磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电流

2、，感应电流使导体受到安培力的作用,安培九使导体运动起來，这种作用常常称为电磁驱动.［即学即用］1.判断下列说法的正误.（1）导体中有涡流时•，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热.（X）（2）电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律.（V）（3）电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化.（V）（4）电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生.（X）2.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1所示，抛物线的方程为），=/,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是的直线（如图中的虚线所示）•一个质量为加的小金属块从抛物线±y=b（b>G）处以速度o沿抛物线下滑

3、，假设曲血足够长，重力加速度为g,则金属块在曲面上滑动的过程屮产生的焦耳热总量为•答案mg(b—ci)+2mv启迪思维探究重点重点探究一一、涡流［导学探究］如图2所示，线圈屮的电流随时间变化时，导体屮有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？答案有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感应电流，它的形状像水屮的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.［知识深化］1.产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中.(2)块状金属进岀磁场或在非匀强磁场中运动.2.产生涡流时的能量转化(1)金属块在变化的磁场屮，磁场能转化为电能，最终转化为内能

4、.(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金屈块的机械能转化为电能，最终转化为内能.3.涡流的应用与防止(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等.(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯.【例11(多选)(2017・苏州市调研)•“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图3所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔口行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而

5、粘贴在承封容器的封II处，达到迅速封II的目的.下列有关说法正确的是()A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带C.封口过程中温度过高，对适当减小所通电流的频率來解决D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器答案CD解析由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，A、B错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温度，C正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，只能是玻璃、塑料等材质，D正确.【例2】（多选）如图4所示，闭合金屈坏从光滑曲面上高处

6、滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，贝”）BXXXA.若是匀强磁场，环上升的高度小于B.若是匀强磁场，环上升的高度等于C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于〃D.若是非匀强磁场，环上升的高度小于力答案BD解析若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化,机械能守恒，故A错误，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故C错误，D正确.二、电磁阻尼［导学探究］弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁.将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来.如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿

7、过它（如图5所示），磁铁就会很快停下來，解释这个现象.g£sN答案当磁铁穿过固定的闭合线•圈吋，在闭合线圈中会产牛感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁靠近或离开线圈，也就使磁铁振动吋除了受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力,克服阻力需要做的功较多，机械能损失较快，因而会很快停下来.［知识深化］1.闭合冋路的部分导体在做切割磁感线运动产牛感应电流时，导体在磁场中就要受到磁场力的作用，根据楞次定律，磁场力总是阻碍导体的运动，于是产生电磁阻尼现象.2.电磁阻尼是一种十分普遍的