第7节涡流电磁阻尼和电磁驱动导学案.docVIP

第7节　涡流　电磁阻尼和电磁驱动 1．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的任何导体中会产生____________，看起来像水中的漩涡，所以把它叫做____________，简称______________． 2．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_______________________，这种现象称为电磁阻尼． 3．如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流，感应电流所受的安培力使导体运动起来．这种作用称为_____________________________． 知识解惑： 一、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感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流． 2．产生：把金属块放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动时，金属块内都会产生涡流． 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． 3．特点：电流在金属块内自成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强． 4．利用：用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化并达到很高的温度． 5．防止：电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上．我们要想办法减小涡流．途径之一是增大铁芯材料的电阻率，常用的铁芯材料是硅钢，它的电阻率比较大．另一个途径就是用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯． 例1　如下图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．A、B两点在同一水平线 B．A点高于B点 C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动 课堂练习： 1. 右图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起． 当A中通有交变电流时，B中会产生感应电流 ，使得接口处金属熔化焊接起来． (1)试分析说明，焊接的快慢与交变电流的频率有什么关系？ (2)试解释说明，为什么焊接过程中，接口a处被熔化而零件的其他部分并不很热？ 二、电磁阻尼和电磁驱动 1．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，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼． 说明：电磁阻尼在实际中有很多应用，课本上讲的使电学仪表的指针很快地停下来，就是电磁阻尼作用． 2．电磁驱动． 如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动． 如下图所示，当转动蹄形磁铁时，线圈也跟着转动起 来，产生这种现象的原因就是电磁驱动． 电磁驱动的原因分析：当蹄形磁铁转动时，穿过线圈 的磁通量就发生变化，例如，线圈处于图中所示的初 始状态时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁铁一转动 ，穿过线圈的磁通量就增加了．根据楞次定律，此时 线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加， 因而线圈会跟着一起转动起来． 例2 (双选)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上， 这样做的目的是(　　) A．防止涡流 B．利用涡流 C．起电磁阻尼的用 D．起电磁驱动的作用 2．如右图所示，让一金属圆盘接近磁铁的两极， 但不接触．使磁铁转动，圆盘也会跟着转动． 这种现象称为“电磁驱动”．请你说明 电磁驱动的原理． 3．(双选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为(　　) A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．大铁芯中的电阻，以减小发热量 4．(双选)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中A．磁铁做匀速直线运动 B．磁铁做减速运动 C．小车向右做加速运动 D．小车先加速后减速 5．(双选)如下图所示，是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是(　　) A．2是磁铁，在1中产生涡流 B．1是磁铁，在2中产生涡流 C．该装置的作用是使指针能够转动 D．该装置的作用是使指针能很快稳定 现代学校 高二物理选修3-2导学案 ： 课型：新授 主备人：徐 审核人： 班级： 姓名： 学习小组： 日期： 2014年 月 日星期