人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动.ppt

4.(对电磁驱动的理解)(多选)如图所示,一闭合铝环套在一根光滑平杆上,当条形磁体靠近它时,下列结论正确的是()A.N极靠近铝环时,铝环将向左运动B.S极靠近铝环时,铝环将向左运动C.N极靠近铝环时,铝环将向右运动D.S极靠近铝环时,铝环将向右运动答案:AB解析:条形磁体靠近闭合铝环,无论哪个磁极靠近,都会在铝环中产生感应电流,以阻碍它们的相对运动,故A、B正确。本课结束3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动第二章内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习课标定位1.了解涡流的产生原因及涡流的防止和应用。2.了解电磁阻尼和电磁驱动的原理和应用。素养阐释1.通过对涡流、电磁阻尼和电磁驱动的学习,形成物理观念。2.通过对涡流实例及电磁阻尼和电磁驱动在生活和生产中的应用的分析,掌握科学思维的方法。自主预习·新知导学一、电磁感应现象中的感生电场涡流1.感生电场:磁场变化时会在空间激发一种电场。2.感生电动势:由感生电场产生的感应电动势。3.电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。4.涡电流:由于电磁感应,在导体中产生的像水中的旋涡的感应电流,简称涡流。5.利用涡流冶炼金属的优点是什么?提示: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。6.利用涡流热效应和涡流磁效应的应用分别有哪些?提示:(1)涡流热效应的应用:真空冶炼炉、电磁炉等。(2)涡流磁效应的应用:探雷器、安检门等。7.电动机、变压器等设备中为防止铁芯中的涡流过大而导致浪费能量、损坏电器,应采取什么措施?提示:途径一:增大铁芯材料的电阻率。途径二:用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。二、电磁阻尼电磁驱动1.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,安培力总是阻碍导体运动的现象。(2)应用:磁电式仪表中利用电磁阻尼原理使指针迅速停下来,便于读数。2.电磁驱动(1)定义: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,这种作用常常称为电磁驱动。(2)应用:交流感应电动机。【思考讨论】1.判断下列说法的正误。(1)涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。()(2)涡流有热效应,但没有磁效应。()(3)变压器的铁芯用硅钢片叠成,是为了减小涡流回路的电阻,减小电能损失。()(4)涡流是一种有害的电磁感应现象。()(5)由电磁驱动的实例可以说明,感应电流只能提供动力不能提供阻力。()(6)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律。()√××××√2.结合感应电流的产生条件想一想,涡流的产生条件是什么?提示:因为涡流的本质是感应电流,所以产生条件也有两个,一是穿过金属块的磁通量发生变化,二是金属块本身可自行构成闭合回路。3.在电磁阻尼与电磁驱动中,安培力所起的作用相同吗?为什么?提示:不同。因为电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向相反,是阻力;而在电磁驱动中,安培力的方向与导体运动方向相同,是动力。合作探究·释疑解惑知识点一涡流的理解、利用和防止【问题引领】在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上面放一口小铁锅,如图所示,锅内放少许水,给线圈通入交变电流一段时间,再用盛有少许水的玻璃杯代替小铁锅,通电时间相同。(1)铁锅和玻璃杯中的水温有什么不同?(2)若要缩短上述加热时间且达到相同的效果,可采取什么措施?提示:(1)通电后铁锅中的水逐渐变热,玻璃杯中水的温度不变。(2)增加线圈的匝数或提高交流电源的频率。【归纳提升】1.涡流的本质:电磁感应现象。2.对感生电场的理解(1)感生电场的成因磁场变化→激发感生电场(2)感生电场的电场线?是闭合曲线,没有终点与起点,这种情况与磁场中的磁感线类似。3.产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中。(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。4.产生涡流时的能量转化:伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,最终在金属块中转化为内能。(1)金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能。(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,那么由于安培力做负功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。【典型例题】【例题1】(多选)高频焊接原理示意图如图所示。线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝时产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少。下列说法正确的是()A.电