【成才之路】高中物理 第四篇章 电磁感应第七节 涡流电磁阻尼和电磁驱动课件 新人教版选修3-2.pptVIP

※;在现代家庭的厨房中，电磁炉是家庭主妇非常青睐的炊具，它具有热效率高、温控准确、安全性好、清洁卫生等特点．如图所示为电磁炉的实物图，工作时，给电磁炉的炉盘下面的线圈通入交变电流，炉盘上面金属锅中的食物就能被加热．; 金属锅没有通电也没有接触明火，锅中的食物便可被加热，请你探究一下它的工作原理．; 1．电磁感应的现象有____________、__________、____________等． 2．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，在线圈附近的导体都会产生感应电流，看起来像水中的漩涡，所以把它叫做________． 3．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________导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．; (1)定义：在变化的磁场中的导体内产生的感应电流，就像水中的漩涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流． (2)涡流的防止和利用． ①金属块的电阻率小，涡流很强，产生的热量很多，可以用来治炼合金钢．;②探雷器就是利用涡流工作的．探雷器线圈中有变化的电流．线圈在地面扫过时，如果地面下埋着金属物品，金属中产生涡流，涡流的磁场又会反过来影响线圈中的电流，使仪器报警．如飞机场的安检门可以检测人身携带的金属物品． (3)涡流的防止 电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上．当线圈中流过变化的电流时，在铁芯中会产生涡流，使铁芯发热，浪费能量，并损坏电器．为减小涡流我们采用硅钢这种电阻率大的材料，并且用互相绝缘的硅钢片来代替整块硅钢铁芯． ; 特别提醒： （1）涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律. （2）磁场变化越快 ，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大.; 金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器(如图)，除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体． 你能说明其工作原理吗？; 答案：金属探测器是利用涡流工作的．交变电流通过金属探测器的线圈时，会产生变化的磁场．如果探测器周围有金属，金属内便产??涡流，涡流本身又会产生磁场反过来影响原有的磁场．这样就会引发探测器发出鸣叫声. ; (1)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相对运动，这种现象称为电磁阻尼． (2)如果磁场相对于导体转动，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，安培力使导体运动起来，这种作用常称为电磁驱动．如高频感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．;(3)电磁阻尼与电磁驱动的比较; 特别提醒： 电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的效果是阻碍相对运动，应注意电磁驱动中导体的运动速度仍要小于磁场的运动速度.; 如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是(　　) A．两环都向右运动 B．两环都向左运动 C．环1静止，环2向右运动 D．两环都静止 答案：C; 解析：条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止．环2中磁通量变化．根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动．; 下图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的．;试定性地说明，为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多． 解析：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快．根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．; 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，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，以减少放出的热量 答案：BD; 解析：不使用整块硅钢而采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施.;弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它(如图)，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况．; 解析：当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠