第7节-涡流-电磁阻尼和电磁驱动.ppt

复习回顾: “互感”和“自感”产生的感应电动势是动生电动势,还是感生电动势? 一、涡流:块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属块内产生的感应电流. 二、涡流的热效应： 2、危害：发热浪费能量。 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。 1、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。 应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. 2、电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，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而运动起来的现象。 线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。 应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动. 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。 教版·物理·选修3-2 第7节　涡流　电磁阻尼和电磁驱动 电磁感应 昭阳区一中 付科 互感和自感是两种特殊的电磁感应现象,现在学习另一种特殊的电磁感应现象—涡流。涡流在实际生活中有许多应用，如： 涡流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。 1、应用 (1)真空冶炼炉 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． (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、安检门等。 三、涡流的机械效应 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 1．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生________，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________． 1．感应电流　涡电流　涡流 2．阻碍导体的运动 3．电磁驱动 课堂小结： 变式迁移 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？ 解析：(1)A中交变电流的频率越高，B中磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，感应电流I越大，所以电流热功率P＝I2R也越大，焊接得越快． (2)B中各处电流大小相等，但接口a处电阻大，电流热功率大，而其他部分电阻小，电流热功率小，所以接口a处已被熔化而零件其他部分并不很热． 变式迁移 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． 解析：当蹄形磁铁转动时，圆盘上不同位置的磁通量发生变化，因而圆盘中会有涡流形成，该涡流的磁场阻碍磁通量的变化，使圆盘随着磁铁一起转，但圆盘转动速度比磁铁慢． 1．(2011年宁夏银川)电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是(　　) A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作 C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物 D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗 解析：涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A正确B错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成利用涡流加热物体，故选项CD错误． 答案：A 基础巩固 光滑曲面与竖