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《2020版高中物理第四章电磁感应7涡流电磁阻尼和电磁驱动课件新人教版选修3_2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.涡流:(1)定义:由于_________,在导体中产生的像水中的旋涡一样的_____电流。(2)特点:若金属的电阻率小,涡流往往_____,产生的热量很多。电磁感应感应很强(3)应用:①涡流_______的应用,如真空冶炼炉。②涡流_______的应用,如探雷器、安检门。(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。热效应磁效应①途径一:增大铁芯材料的_______。②途径二:用相互绝缘的_______叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。电阻率硅钢片2.电磁阻尼:(1)定义:当导体在磁场中运动时,导体中会
2、产生感应电流,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是______导体运动的现象。(2)应用:磁电式仪表中利用_________使指针迅速停下来,便于读数。阻碍电磁阻尼3.电磁驱动:(1)定义:磁场相对于导体转动时,导体中产生感应电流,感应电流使导体受到_______的作用,_______使导体运动起来的现象。(2)应用:交流感应电动机。安培力安培力主题一 涡 流【问题探究】高频感应炉是用来熔化金属并对其进行冶炼的,如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图,炉内放入被冶炼的金属,线圈通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化。这种冶炼方法速度快,温度易控制,并能
3、避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼金属。试结合上述现象思考以下问题:(1)涡流是在整块金属中产生的旋涡状电流,是否遵循法拉第电磁感应定律?提示:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵循法拉第电磁感应定律。(2)涡流的产生条件是什么?块状金属在匀强磁场中运动时,能否产生涡流?提示:①涡流是发生电磁感应现象时产生的感应电流,故涡流的产生条件:a.金属块本身能够形成闭合回路。b.穿过金属块的磁通量发生变化。②块状金属在匀强磁场中运动时不能产生涡流,因为穿过该金属块的磁通量不发生变化。(3)我们可以通过哪些方式使金属块中产生涡流?提示:只要穿过能构成闭合回路
4、金属块的磁通量发生变化时,它就产生涡流,即:①金属块处在变化的磁场中。②金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动。(4)请分析金属块产生涡流的过程中能量是如何转化的。提示:①当金属块处在变化的磁场中时,磁场能转化为电能,最终转化为内能。②当金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动时,由于要克服安培力做功,所以金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。【探究总结】1.涡流的实质。(1)涡流仍然是由电磁感应产生的,它仍然遵循感应电流的产生条件,特殊之处在于涡流产生于块状金属中。(2)严格地说,在变化的磁场中的一切导体内都有涡流产生,只是涡流的大小有区别,以致一些微弱的涡流被我
5、们忽视了。2.可以产生涡流的两种情况。(1)把块状金属放在变化的磁场中。(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。3.涡流中的能量转化。(1)伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,最终在金属块中转化为内能。(2)如果金属块放在了变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能;(3)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,机械能转化为电能,最终转化为内能。【典例示范】(多选)(2015·全国卷Ⅰ)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。实验中发现,当圆
6、盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。下列说法正确的是()A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)分析磁针的磁场分布情况。(2)把圆盘理解成“同心圆”和“辐条”模型。【解析】选A、B。由于磁针位于圆盘的正上方,所以穿过圆盘的磁通量始终为零,故C错误;如果将圆盘看成由沿半径方向的“辐条”组成,则圆盘在转动过程中,
7、“辐条”会切割磁感线产生感应电动势,在圆盘中产生涡电流,该涡电流产生的磁场导致磁针运动,故A、B正确;同时圆盘中的自由电子随圆盘一起转动形成电流,该电流对磁针产生上下的作用力,不会使磁针水平转动,D错误。【误区警示】分析涡流的三点注意(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象。(2)导体内部可以等效为许多闭合电路。(3)金属内部发热的原理为电流的热效应。【探究训练】1.下列关于涡流的说法中正确的是()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变化而产生的B.涡流不是感应电流,而是一种区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
8、不能产生涡流【解析】选A。涡流就是一种
