2015-2016學(xué)年高中物理4.7渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)問題探究式同課異構(gòu)課件新人教版選修3-2

第四章電磁感應(yīng)學(xué)案7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

觀察發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器，可以看到它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是許多相同絕緣的薄硅鋼片疊合而成的．為什么這樣做呢？一、渦流1.當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí),這個(gè)線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流-----渦流.如果磁場(chǎng)是用變化的電流來獲取的，導(dǎo)體用整塊鐵代替，如圖所示，請(qǐng)問鐵塊中有感應(yīng)電流嗎？如果有，它的形狀像什么？2.金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生熱量,如果金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量也很多。3.應(yīng)用(1)利用a.真空冶煉爐，高頻焊接電源焊接處待焊接元件線圈導(dǎo)線一、渦流一、渦流生活中的物理：1.電磁灶的工作原理電磁灶的臺(tái)面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，當(dāng)通上交替變化極快的交流電時(shí)，在臺(tái)板與鐵鍋底之間產(chǎn)生強(qiáng)大的交變的磁場(chǎng)，磁感線穿過鍋體，使鍋底產(chǎn)生強(qiáng)渦流，當(dāng)渦流受材料電阻的阻礙時(shí)，就放出大量的熱量，將飯菜煮熟。一、渦流生活中的物理：2.探雷器一、渦流門框~交流電報(bào)警電路線圈生活中的物理：3.安檢門一、渦流

線圈中流過變化的電流,在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱,浪費(fèi)了能量,還可能損壞電器。減少渦流的途徑:a.增大鐵芯材料的電阻率,常用的材料是硅鋼。(2)減少渦流一、渦流b.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。11.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B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上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)電的氧化層如圖所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫處產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是(

)A．交流電的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快B．交流電的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C．工件上只有焊縫處溫度升得很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小D．工件上只有焊縫處溫度升得很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大交流電頻率越高，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，升溫越快，工件電流相同，即電阻大，溫度高，放熱多2二、電磁阻尼1.當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)-----電磁阻尼二、電磁阻尼2.討論:(1)為什么用鋁框做線圈骨架？V二、電磁阻尼(2)、微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該把兩個(gè)接線柱連在一起？如圖所示，磁電式儀表的線圈通常是用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是(

)A．防止渦流而設(shè)計(jì)的B．利用渦流而設(shè)計(jì)的C．起電磁阻尼的作用D．起電磁驅(qū)動(dòng)的作用線圈通電后在安培力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在鋁框內(nèi)產(chǎn)生渦流渦流將阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來

3二、電磁驅(qū)動(dòng)1、如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來----電磁驅(qū)動(dòng)。二、電磁驅(qū)動(dòng)

2、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。如圖所示，閉合導(dǎo)線環(huán)和條形磁鐵都可以繞水平的中心軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)磁鐵和圓環(huán)都靜止在豎直平面內(nèi)．若條形磁鐵突然繞OO′軸，N極向紙里、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中，圓環(huán)將(

)A．產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)B．產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)上端向外、下端向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)D．產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中穿過環(huán)向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流．為阻礙磁通量的變化，導(dǎo)線環(huán)與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)41.如圖所示，是用渦流金屬探測(cè)器探測(cè)地下金屬物的示意圖，下列說法中正確的是(

)A．探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)B．只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到C．探測(cè)到地下的金屬是因?yàn)樘筋^中產(chǎn)生了渦流D．探測(cè)到地下的金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流2.如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B．不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．A、B兩點(diǎn)在同一水平線

B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)

C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)

D．銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)銅環(huán)最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣？3.在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，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A點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上