涡流、电磁阻尼和电磁驱动高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第二章电磁感应第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动情境与思考这两种灶是如何给食物加热的？思考：电磁炉的加热原理是什么呢？电流是怎样产生的？自由电荷为什么会运动？使电荷运动的力是？磁场变化时会在空间激发一种电场。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场（inducedelectricfield）。〔英〕麦克斯韦思考：感生电场使电荷受到的是静电力吗？会产生感生电动势电场线会产生感生电场线圈B减小B减小-F思考：当电子放在感生电场中时会不会受到力的作用？思考1：当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，

电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？电磁感应现象中的感生电场应用实例——电子感应加速器电场应沿顺时针方向由楞次定律可知：原磁场应该由小变大思考2：什么力提供电子的向心力？思考3：电子的速度越来越快，轨迹半径为什么不变？洛伦兹力思考4：如果是导体中，电子会不会运动的越来越快？涡流1.定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。2.特点：若整个金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。3.应用：①涡流热效应：优点：整个过程可以在真空中进行，能防止空气中的杂质进入金属，

可以冶炼高质量的合金。电磁炉、真空冶炼炉炉外有线圈，线圈中通入迅速变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化：真空冶炼炉涡流1.定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。2.特点：若整个金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。3.应用：①涡流热效应：②涡流磁效应：涡流产生的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。电磁炉、真空冶炼炉金属探测器、探雷器涡流1.定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。2.特点：若金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。3.应用：①涡流热效应：电磁炉、真空冶炼炉②涡流磁效应：金属探测器、探雷器4.危害：电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。5.防止(减少涡流的途径)：①增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢：②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯：涡流1.定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流2.特点：若金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多3.应用：①涡流热效应：电磁炉、真空冶炼炉②涡流磁效应：金属探测器、探雷器4.危害：电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器5.防止(减少涡流的途径)：①增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢②用互相绝缘的硅钢叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯例1.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一瓷碗水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(

)A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、瓷碗C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、瓷碗C思考1：如图，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？思考2：磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上(如图)。假定仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流沿什么方向？由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力是沿什么方向的？安培力对铝框的转动有什么好处？电磁阻尼1.定义：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动。2.应用：磁电式仪表、电汽机车的电磁制动、阻尼摆等。思考1：用手晃动微安表，观察指针相对表盘摆动

情况如何？摆动幅度较大，停下来较慢。思考2：用导线把微安表的两个接线柱连接在一起，

在此晃动表壳，摆动情况又如何？用导线将两接线柱连接，内部线圈电路闭合，晃动时线圈切割磁感线，产生感应电流，线圈受到安培力的作用，阻碍线圈晃动，发生电磁阻尼，故相对表盘晃动轻微，并更快停下来。金属管演示涡流的电磁阻尼现象阻尼摆演示电磁阻尼现象电磁阻尼1.定义：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动。2.应用：磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。例1.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO'转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(

)A.铜盘转动将变慢B.铜盘转动将变快C.铜盘仍以原来的转速转动D.铜盘转动速度是否变化，要根据磁铁的上、下两端的极性来决定A电磁驱动1.定义：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。3.应用：交流感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。2.特点：线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。电动机电动机内部结构电动机原理图三相电源：三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。接三相电源可产生旋转磁场电磁驱动1.定义：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。3.应用：交流感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。2.特点：线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。电磁阻尼1.定义：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