2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅動基礎知識導學一、渦流1.定義：當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體中都會產生電流，電流在導體內自成回路，就像水中的漩渦，故叫做渦電流，簡稱渦流。（渦流：變化的磁場產生漩渦狀的電場，若有導體，電場驅動電荷移動，形成渦流。）2.特點：電流在金屬塊內自成閉合回路，如果金屬的電阻小，渦流會很強。3.應用：（1）冶煉合金鋼的真空冶煉爐；（2）探測地雷的探雷器；（3）機場、車站和重要活動場所的安檢門。4.如何減小電動機與變壓器的鐵芯中的渦流：（1）選用電阻率大的硅鋼；（2）用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。二、電磁阻尼與電磁驅動電磁阻尼電磁驅動概念當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力總是阻礙導體的運動的現象當磁場相對導體運動時，在導體中會產生感應電流，感應電流會使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來實例運輸中的微安表表頭交流感應電動機不同點成因由于導體在磁場中運動而產生感應電流由于磁場運動引起磁通量的變化而產生感應電流效果安培力的方向與導體運動方向相反導體受安培力的方向與導體運動方向相同，推動導體運動能量轉化導體克服安培力做功，其他形式的能轉化為電能，最終轉化為內能由于電磁感應，磁場能轉化為電能，通過安培力做功，電能轉化為導體的機械能，而對外做功相同點都是電磁感應現象，都是安培力阻礙相對運動重難擴展問題1.渦流定義：當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體中都會產生_______，電流在導體內自成回路，就像水中的_______，故叫做渦電流，簡稱渦流。2.應用：（1）___________________________________（2）___________________________________（3）___________________________________

基礎小題試練1.下列說法正確的是()A.安培力的方向總是促進導體的運動，稱為電磁阻尼B.安培力阻礙導體的運動，稱為電磁驅動C.渦流都是有害的D.安檢門利用了渦流2.以下哪個措施是為了防止渦流的危害()A.電磁爐所用的鍋要用金屬厚平底鍋B.變壓器用互相絕緣的硅片疊成鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯C.利用金屬探測器探測埋在地下的地雷D.磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上3.某同學學習了電磁感應相關知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一N極朝下、豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數為。將磁鐵N極()A.加速插向線圈的過程中，電子秤的示數小于B.加速抽出線圈的過程中，電子秤的示數大于C.加速插入線圈瞬間，線圈中感應電流沿逆時針方向（俯視）D.加速插入線圈瞬間，線圈中感應電流沿順時針方向（俯視）4.如圖所示是乘客通過“刷身份證”進高鐵站時的情景，將身份證靠近檢驗口，機器感應電路中就會產生電流，從而識別乘客身份.下列物理教材上小實驗能說明這一原理的是()A. B.C. D.5.動感單車車輪處的結構示意圖如圖所示，金屬飛輪外側的磁體與車輪不接觸，但是飛輪轉動時，磁體會對飛輪產生電磁阻力。拉動旋鈕拉線可改變飛輪與磁體的間距。下列做法能使飛輪受到的電磁阻力增大的是()A.轉速一定時，增大磁體和飛輪之間的距離B.轉速一定時，減小磁體和飛輪之間的距離C.磁體和飛輪間的距離一定時，減小飛輪轉速D.保持飛輪轉速及磁體與飛輪間距一定，將金屬飛輪換為橡膠輪6.如圖所示為真空冶煉爐，真空冶煉渦流是一種利用電磁感應產生渦流的技術。通過在真空條件下對煉鋼過程進行控制，可以有效地去除鋼液中的氣體、雜質和氧化物。下列說法正確的是()A.電源可以是高壓直流電B.增大電源頻率，爐內金屬中產生的電流增大C.增大電源頻率，爐內金屬中產生的電流減小D.增大電源頻率，爐內金屬中產生的電流不變

答案以及解析1.答案：D解析：A.當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力總是阻礙導體運動的現象，稱為電磁阻尼，故A錯誤；B.磁場相對于導體轉動時，導體中會產生感應電流，感應電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來的現象，稱為電磁驅動，故B錯誤；C.真空冶煉爐熔化金屬、安檢門等都是利用了渦流原理，這些應用都是有益于人類生產生活的應用，故渦流不一定都是有害的，故C錯誤；D.安檢門利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品，故D正確。故選D。2.答案：B解析：AC.電磁爐所用的鍋要用金屬厚平底鍋、利用金屬探測器探測埋在地下的地雷都是對渦流的應用，故AC錯誤；B.相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯，可減小變壓器中的渦流，是防止渦流的危害，故B正確；D.磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是利用電磁阻尼盡快使得線圈停止運動，故D錯誤。故選B。3.答案：C解析：AB.將條形磁鐵插入線圈或從線圈中抽出的過程，穿過線圈的通量發生了變化，線圈中產生了感應電流，線圈與條形磁鐵會發生相互作用，根據楞次定律的準論“來拒去留”可知，在將磁鐵插入線圈（無論是勻速、加速還是減速）的過程中，與磁鐵相互排斥，導致電子的示數大于，在抽出磁鐵（無論是勻速、加速還是減速）的過程中，線與磁鐵相互吸引，導致電子秤的示數小于，故AB錯誤；CD.根據楞次定律可判斷，將一條形磁鐵的N極加速插向線圈時，線圈中產生的感應電流方向為逆時針方向（俯視），故D錯誤，C正確。故選C。4.答案：C解析：由題意可知，刷身份證時會產生感應電流，即由磁產生電，有感應電流產生，所以其工作原理為電磁感應現象，A圖中有電源，為電動機的工作原理，是根據通電導體在磁場中受力而運動的原理制成的，A錯誤；B圖中的實驗是探究通電螺線管的磁性強弱與電流大小的關系，利用了電流的磁效應，B錯誤；C圖中沒有電源，為發電機的工作原理，是根據電磁感應現象制成的，C正確；D圖中為奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，D錯誤.5.答案：B解析：AB.飛輪在磁場中轉動，其內部產生的渦流使飛輪受到安培力，阻礙飛輪與磁場間的相對運動。飛輪轉速一定時，減小磁體和飛輪之間的距離可以增強磁場，增強阻尼效應，電磁阻力增大，故A錯誤，B正確；C.磁體和飛輪之間的距離一定時，減小飛輪的轉速，則阻尼效應減小，電磁阻力減小，故C錯誤；D.保持飛輪