－鲁科版选修32 1.3 电磁感应定律的应用 课件（27张）.ppt

1 3电磁感应定律的应用 我们学习了两种特殊的电磁感应现象 互感和自感 现在我们继续来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 比如 发电机 电动机和变压器等 当然涡流也有利和弊两个方面 我们如何去加以利用 如何去防止呢 前面我们讲过 根据麦克斯韦电磁场理论 当如右图所示的磁场变化时 导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流 这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线 我们把它叫涡电流 视频 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 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 由于整块金属的电阻通常很小 故涡流常常很大 1 应用 1 涡流的热效应 a 真空冶炼炉 高频焊接 电磁灶 电源 焊接处 待焊接元件 线圈导线 二 涡流的热效应 二 涡流的热效应 1 应用 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 电磁炉的优点 电磁炉煮食的热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍具有升温快 热效率高 无明火 无烟尘 无有害气体 对周围环境不产生热辐射 体积小巧 安全性好和外观美观等优点在电磁炉较普及的一些国家里人们誉之为 烹饪之神 和 绿色炉具 电流电压经过整流器转换为直流电使直流电变为超过音频的高频交流电将高频交流电加在感应加热线圈上 由此产生高频交变磁场其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅 在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生 涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换 高频电磁炉的加热原理 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 二 涡流的热效应 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯 磁电式电流表 三 涡流的机械效应 视频 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 视频 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 视频 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 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 四 涡流的其他应用 金属探测器探雷器 安检门等 安检门 探雷器 金属探测器 下列哪些措施是为了防止涡流的危害 a 电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅b 磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架 把线圈绕在铝框上c 变压器的铁芯不做成整块 而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成d 变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 例与练1 cd 在水平放置的光滑导轨上 沿导轨固定一个条形磁铁 如图 现有铁 铝和有机玻璃制成的滑块甲 乙 丙 使它们从导轨上的a点以某一初速度向磁铁滑去 各物块在碰上磁铁前的运动情况是 a 都做匀速运动b 甲做加速运动c 乙做匀速运动d 丙做匀速运动 铁块会被磁化 与磁铁相互吸引 铝块不会被磁化 形成涡流 与磁铁相互排斥 例与练2 bd 如图所示 闭合金属环从曲面上h高处滚下 又沿曲面的另一侧上升 设环的初速为零 摩擦不计 曲面处在图示磁场中 则 a 若是匀强磁场 环滚上的高度小于hb 若是匀强磁场 环滚上的高度等于hc 若是非匀强磁场 环滚上的高度等于hd 若是非匀强磁场 环滚上的高度小于h 例与练3 bd 如图所示 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