szw47渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動20121106

1、電現(xiàn)象電現(xiàn)象磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象1.由電生磁由電生磁3.由磁生電由磁生電有聯(lián)系嗎有聯(lián)系嗎?2.磁電作用磁電作用第四章第四章 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)浙江麗水中學(xué)浙江麗水中學(xué) 宋樟偉宋樟偉一、復(fù)習(xí)引入一、復(fù)習(xí)引入 GP線圈線圈L L1 1線圈線圈L L2 2 如圖所示，滑動變阻器如圖所示，滑動變阻器P P向右滑動時，回答下列問題：向右滑動時，回答下列問題：（1 1）線圈）線圈2 2中會產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？如果有方向如何？中會產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？如果有方向如何？（2 2）線圈）線圈1 1中有感應(yīng)電流嗎？中有感應(yīng)電流嗎？如果有方向如何？如果有方向如何？（3）左邊的鐵塊中有感應(yīng)電流嗎？）左邊的鐵塊中有感應(yīng)電流嗎？二、探究渦流

2、二、探究渦流 實驗實驗1 1：小魔術(shù)：小魔術(shù)-燒水燒水 問題：為什么鐵容器會發(fā)熱問題：為什么鐵容器會發(fā)熱 呢？呢？ 物理學(xué)里，把在變化的磁物理學(xué)里，把在變化的磁場中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的象水的場中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的象水的旋渦一樣的感應(yīng)電流叫做旋渦一樣的感應(yīng)電流叫做渦渦電流電流，簡稱，簡稱渦流渦流。二、探究渦流二、探究渦流 實驗實驗2 2：用大小線圈檢驗渦電流：用大小線圈檢驗渦電流 與線圈與磁場與線圈與磁場垂直垂直時，線圈內(nèi)出現(xiàn)渦電流；當(dāng)線圈平時，線圈內(nèi)出現(xiàn)渦電流；當(dāng)線圈平面與磁感線面與磁感線平行平行時，不會出現(xiàn)渦電流。時，不會出現(xiàn)渦電流。實驗實驗3：對比：對比“整塊鐵芯整塊鐵芯”和和“互相絕緣疊加的硅鋼片

3、鐵互相絕緣疊加的硅鋼片鐵芯芯”的渦流熱效應(yīng)。（的渦流熱效應(yīng)。（DISlab實驗實驗）(1)分析實驗中的能量轉(zhuǎn)化分析實驗中的能量轉(zhuǎn)化(2)說明鐵芯中渦流要防止的原因說明鐵芯中渦流要防止的原因(3)說出說出“互相絕緣疊加的硅鋼片鐵芯互相絕緣疊加的硅鋼片鐵芯”減小渦流的原理。減小渦流的原理。 渦流視頻渦流視頻三、探究電磁驅(qū)動三、探究電磁驅(qū)動 實驗實驗1 1：磁鐵插入、抽出鋁環(huán)：磁鐵插入、抽出鋁環(huán) （1 1）觀察到什么現(xiàn)象？）觀察到什么現(xiàn)象？ （2 2）你能解釋嗎？）你能解釋嗎？ （3 3）鋁環(huán)的速度會大于磁鐵的速度嗎？）鋁環(huán)的速度會大于磁鐵的速度嗎？ 視頻視頻 磁場相對于導(dǎo)體運(yùn)動，導(dǎo)體磁場相對于導(dǎo)體

4、運(yùn)動，導(dǎo)體中的產(chǎn)生的感應(yīng)電流在原磁中中的產(chǎn)生的感應(yīng)電流在原磁中會受到安培力，安培力會使導(dǎo)會受到安培力，安培力會使導(dǎo)體運(yùn)動，這種作用常常稱為體運(yùn)動，這種作用常常稱為電電磁驅(qū)動。磁驅(qū)動。 實驗實驗2 2：鋁框跟著磁鐵轉(zhuǎn)：鋁框跟著磁鐵轉(zhuǎn) （1）觀察到什么現(xiàn)象？）觀察到什么現(xiàn)象？ （2）你能解釋嗎？）你能解釋嗎？ （3）鋁框的轉(zhuǎn)動速度會大于磁鐵的轉(zhuǎn)動速度嗎？）鋁框的轉(zhuǎn)動速度會大于磁鐵的轉(zhuǎn)動速度嗎？ 視頻視頻四、探究電磁阻尼四、探究電磁阻尼 問題問題1 1：單匝線圈進(jìn)入磁場，分析磁場對感應(yīng)電流的安：單匝線圈進(jìn)入磁場，分析磁場對感應(yīng)電流的安 培力對線圈運(yùn)動的影響。培力對線圈運(yùn)動的影響。 PBQdabc 實

5、驗實驗1 1：磁場對鋁環(huán)運(yùn)動的影響：磁場對鋁環(huán)運(yùn)動的影響 導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流受到的安培導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流受到的安培力總是阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動，這種現(xiàn)象叫做力總是阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動，這種現(xiàn)象叫做電磁阻尼電磁阻尼。 實驗實驗2 2：磁場對比兩種鐵塊振子的運(yùn)動影響：磁場對比兩種鐵塊振子的運(yùn)動影響 視頻視頻做一做做一做 （1 1）電表中繞線圈的鋁框骨架隨指針順時針轉(zhuǎn)，）電表中繞線圈的鋁框骨架隨指針順時針轉(zhuǎn)，分析鋁框中的感應(yīng)電流的方向分析鋁框中的感應(yīng)電流的方向 （2 2）分析鋁框的感應(yīng)電流受到的安培力對鋁框運(yùn)）分析鋁框的感應(yīng)電流受到的安培力對鋁框運(yùn)動的影響。動的影響。 做一

6、做做一做 （1 1）用手晃動微安表的表殼，觀察表針相對表盤）用手晃動微安表的表殼，觀察表針相對表盤的運(yùn)動情況；的運(yùn)動情況； （2 2）用導(dǎo)線把兩個接線柱連在一起，再次晃動表）用導(dǎo)線把兩個接線柱連在一起，再次晃動表殼，觀察表針相對表盤的擺動與前面有何不同？怎樣解殼，觀察表針相對表盤的擺動與前面有何不同？怎樣解釋這種差別；釋這種差別； （3 3）運(yùn)輸電表時，防止損）運(yùn)輸電表時，防止損壞表頭，你有什么建議？壞表頭，你有什么建議？ 渦流視頻渦流視頻1.下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B、磁電式電表

7、的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上在鋁框上C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成大的硅鋼片疊合而成D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層CD五、解決問題五、解決問題 2. 2. 如圖所示是一種冶煉金屬的感應(yīng)爐示意圖，爐如圖所示是一種冶煉金屬的感應(yīng)爐示意圖，爐內(nèi)裝著需冶煉的金屬，爐外繞著很多匝線圈，當(dāng)高頻交內(nèi)裝著需冶煉的金屬，爐外繞著很多匝線圈，當(dāng)高頻交變電流通過線圈后，爐內(nèi)的金屬就會被熔化。請你說明變電流通過線圈后，爐內(nèi)的金

8、屬就會被熔化。請你說明感應(yīng)爐冶煉金屬的原理，在電流有效值相同的情況下，感應(yīng)爐冶煉金屬的原理，在電流有效值相同的情況下，電流頻率的高低對冶煉過程有什么影響？電流頻率的高低對冶煉過程有什么影響？3 3、在科技館里常看到這樣的現(xiàn)象：一根長、在科技館里?？吹竭@樣的現(xiàn)象：一根長1m1m左右的空心左右的空心鋁管豎直放置（圖甲），把一枚磁性很強(qiáng)的小圓柱形永鋁管豎直放置（圖甲），把一枚磁性很強(qiáng)的小圓柱形永磁體從鋁管上端防入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。磁體從鋁管上端防入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。根據(jù)根據(jù)一般經(jīng)驗，小圓柱自由落下一般經(jīng)驗，小圓柱自由落下1m1m左右的時間不左右的時間不會超過會超過0 0、

9、5s5s，但把小圓柱從上端管口放入管口后，過，但把小圓柱從上端管口放入管口后，過了許久它才從鋁管下端落出。小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動時，沒了許久它才從鋁管下端落出。小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動時，沒有感覺到它跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，把小圓柱靠著鋁管，有感覺到它跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，把小圓柱靠著鋁管，也不見它們相互吸引，是什么原因時小圓柱在鋁管中緩也不見它們相互吸引，是什么原因時小圓柱在鋁管中緩慢下落呢？如果換用一條有裂縫的鋁管（圖乙），圓柱慢下落呢？如果換用一條有裂縫的鋁管（圖乙），圓柱在鋁管中的下落就變快了。這是為什么？在鋁管中的下落就變快了。這是為什么？實驗演示實驗演示4.如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上如圖所示，閉合金

10、屬環(huán)從曲面上 h高處滾下，又沿曲高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計，曲面處面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計，曲面處在圖示磁場中，則（在圖示磁場中，則（ ）A若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于 hB若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于hC若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于hD若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于hBD5.如圖所示，在如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個具有理想邊界的磁場，點(diǎn)正下方有一個具有理想邊界的磁場，銅環(huán)在銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)點(diǎn)由靜止

11、釋放向右擺至最高點(diǎn)B不考慮空氣阻不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（力，則下列說法正確的是（ ）AA、B兩點(diǎn)在同一水平線兩點(diǎn)在同一水平線BA點(diǎn)高于點(diǎn)高于B點(diǎn)點(diǎn)CA點(diǎn)低于點(diǎn)低于B點(diǎn)點(diǎn)D銅環(huán)將做等幅擺動銅環(huán)將做等幅擺動E 銅環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)銅環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)F 銅環(huán)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能銅環(huán)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能BF 6. 6. 在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個條形磁在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個條形磁鐵，如圖?，F(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、鐵，如圖?，F(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動情況是各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動情況是( ) A、都做勻速運(yùn)動、都做勻速運(yùn)動 B、甲做加速運(yùn)動、甲做加速運(yùn)動 C、乙做勻速運(yùn)動、乙做勻速運(yùn)動 D、丙做勻速運(yùn)動、丙做勻速運(yùn)動BD6. 如圖所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個線圈如圖所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞磁鐵和線圈都可以繞OO軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)磁鐵按圖