第二章

電磁感應(yīng)

第三節(jié)

渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動高中物理選擇性必修二1渦流2電磁阻尼3電磁驅(qū)動計劃與措施學(xué)習(xí)目標(biāo)1、定義：整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，稱為渦流現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流稱為渦電流，簡稱渦流。2、特點：（1）由于整塊金屬的電阻率通常很小，故渦流常常很大。

（2）遵守楞次定律和電磁感應(yīng)定律。B增大I一、渦流1、高頻感應(yīng)爐

（1）當(dāng)金屬塊的電阻率比較小時，形成的渦流的電流強度就會很大，進(jìn)而產(chǎn)生大量的焦耳熱。r

較小I

較大Q

很大（2）渦流冶煉的優(yōu)點：加熱效率高、速度快、減少表面氧化程度、能耗少、易控溫、無雜質(zhì)，適合冶煉特種合金。一、渦流2、電磁爐：IBBI’I’優(yōu)點：能量損耗小、熱效率高，不產(chǎn)生明火和燃燒廢氣，清潔、高效的炊具一、渦流1、探雷器

這種探雷器可以用來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷。報警器變化電流報警器變化電流一、渦流2、金屬探測器、安檢門等渦流的磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警。一、渦流怎樣減少渦流損耗？交變電流交變電流整塊鐵心彼此絕緣的硅鋼薄片1、危害：線圈中流過變化的電流，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流:2、防止：①使鐵芯發(fā)熱，②浪費了能量，③還可能損壞電器。一、渦流變壓器鐵芯中的渦流損耗及改善措施1.增大鐵芯的電阻率，常用的鐵芯材料是硅鋼。2.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。一、渦流電磁驅(qū)動問題引入：線圈為什么轉(zhuǎn)起來？

如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生渦流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動。應(yīng)用1：感應(yīng)電動機。交流感應(yīng)電動機就是利用電磁驅(qū)動的原理工作的。二、電磁驅(qū)動應(yīng)用2：磁性式轉(zhuǎn)速表可改裝成車速表二、電磁驅(qū)動

當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時,導(dǎo)體中產(chǎn)生的渦流使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。鋁框應(yīng)用:磁電式電表、電氣機車的電磁制動、阻尼擺等三、電磁阻尼問題：為什么兩個前面的彈簧振子先停下來?問題：微安表的表頭在運輸時為何把兩個接線柱連在一起？使指針迅速停止擺動，保護(hù)游絲，指針。這個感應(yīng)電流可以阻礙線圈的擺動，三、電磁阻尼情景對導(dǎo)體的作用表現(xiàn)原因能量觀vFvF導(dǎo)體在磁場中運動磁鐵相對導(dǎo)體運動阻尼驅(qū)動阻礙相對運動阻礙磁通量變化電磁阻尼和電磁驅(qū)動導(dǎo)體的機械能轉(zhuǎn)化為電能磁體的機械能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機械能比較電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別和聯(lián)系聯(lián)系：安培力的作用都是阻礙它們間的相對運動。區(qū)別：①電磁阻尼是導(dǎo)體相對于磁場運動;

②電磁驅(qū)動是磁場相對于導(dǎo)體運動。比較1、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CD練習(xí)2、物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用．下面列舉的四種器件中，在工作時利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(

)【解析】電磁爐利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生焦耳熱，D正確；A是利用帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)，B、C是利用電流的熱效應(yīng)，A、B、C錯誤．D練習(xí)3、如圖所示,四根等長的鋁管和鐵塊(其中C中鋁管不閉合,其他兩根鋁管及鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi),分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放,忽略空氣阻力,則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過管的運動時間的說法正確的是(

)。A.tA>tB=tC=tD

B.tC=tA=tB=tDC.tC>tA=tB=tD D.tC=tA>tB=tDA練習(xí)4．下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A．圖甲中，當(dāng)手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會反向轉(zhuǎn)動，且跟磁體轉(zhuǎn)動的一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而