7.涡流（选学）.ppt

课程名称 涡流 年级 学科 高二物理教材 教科2003课标版高中物理选修3 2单位 阳城县第二中学主讲教师 贾旭芬 电磁感应的应用 实验设计方案 电磁炉是利用电磁感应的基本原理来实现加热功能的 电磁炉工作时 周围存在着15 50kHz高频交变磁场 放于它周围的一切导体内都会发生电磁感应现象 形成涡流 1 实验充分利用以上原理使得闭合回路中的节能灯发光 让学生深切领会感应电流产生的条件以及法拉第电磁感应定律 2 引导学生进一步思考 电磁炉工作时 锅底是否也发生了电磁感应现象 是否也有感应电流存在 并通过用交流电流表测量引出 涡流 的概念 3 拆开电磁炉 观察三个重要组成部分 电路转换装置和控制电路 励磁线圈 铁磁材料的锅 进一步了解其加热原理 实验中遇到的问题及解决办法 实验细节处理 1 问题一 节能灯额定电压220V 需要产生的感应电动势应足够大才能使其发光 解决办法一 实验中使用专用的多匝线圈来使节能灯发光 2 问题二 在测量锅底的涡流时 选用直流电表还是交流电表 解决办法二 选用交流电流表测出了锅底涡流的有效值 实验设计方案图示 实验一 产生感应电流的条件 实验二 什么是涡流 实验三 电磁炉内部构造与加热原理 问题一 感应电流产生的条件是什么 问题二 为什么灯泡所在回路中用到了多匝线圈 这又是基于什么原理 实验一 观察现象 思考问题 实验二 什么是涡流 一 涡流1 概念 当线圈中的电流随时间变化时 由于电磁感应 附近的任何导体中都会产生感应电流 2 遵循原理 电磁感应定律 什么是涡流 二 涡流的热效应 应用一 电磁炉 注意 锅的材料 加热原理 二 涡流的热效应 应用二 真空冶炼炉 课本图4 7 2 二 涡流的热效应2 防止 变压器的铁芯 观察与思考 阅读课本26页第4段内容 并观察变压器铁芯结构 思考 1 为什么要减小铁芯中的涡流 2 减小涡流的方法是 电阻 3 分别采取了哪些方法来改变铁芯的电阻 依据是什么 电阻 减小涡流 减小涡流的方法 增大 二 涡流的热效应2 防止 变压器的铁芯 练习 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成 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 增大铁芯中的电阻 以减小发热量 三 涡流的磁效应 应用三 金属探测仪 探雷器 安检门 四 涡流的力学效应1 电磁阻尼 2 若工作时指针向右摆动 线圈发生电磁感应现象 标出线圈中感应电流的方向 安培力的方向 安培力对铝框转动有什么影响 三 涡流的力学效应1 电磁阻尼现象 轻轻晃一晃 实验 三 涡流的力学效应2 电磁驱动现象 应用 交流感应电动机 3 电磁阻尼和电磁驱动的区别和联系 电磁感应产生的安培力总是阻碍导体和磁场之间的相对运动 练习题 1 如图所示 在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯 现接通交流电源 过了几分钟 杯内的水沸腾起来 若要缩短上述加热时间 下列措施可行的有 A 增加线圈的匝数B 提高交流电源的频率C 将金属杯换为瓷杯D 取走线圈中的铁芯 练习题 2 如图是阻尼摆的示意图 在轻质杆上固定一金属薄片 轻质杆可绕上端O点在竖直面内转动 一水平有界磁场垂直于金属薄片所在的平面 使摆从图中实线位置释放 摆很快就会停止摆动 若将摆改成梳齿状 还是从同一位置释放 摆会摆动较长的时间 试定性分析其原因 小结 1 涡流的热效应 1 应用 2 防止 2