4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动1
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《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》知识清单一、涡流1、定义当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,在附近的导体中会产生感应电流。
这种电流在导体中自成闭合回路,很像水的漩涡,所以把它叫做涡流。
2、产生条件导体在变化的磁场中,或者导体在磁场中运动。
3、特点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。
涡流具有热效应、磁效应和机械效应。
4、热效应由于涡流在导体中会产生电阻,从而使导体发热。
例如,变压器、电动机等设备中的铁芯在工作时会产生涡流,导致能量损耗和温度升高。
为了减小涡流带来的热损耗,通常采用电阻率较大的硅钢片叠成铁芯,并且硅钢片之间涂有绝缘漆,以增大电阻,减小涡流。
5、磁效应涡流会产生磁场,这个磁场会对原磁场产生影响。
例如,在电磁阻尼和电磁驱动现象中,涡流产生的磁场就起到了重要的作用。
6、机械效应在一些特殊的装置中,涡流可以产生机械力,实现特定的功能。
比如,利用涡流制成的电磁阻尼器可以用于减缓机械运动的速度。
二、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,这种现象称为电磁阻尼。
2、实例(1)灵敏电流计在灵敏电流计中,线圈在磁场中转动时会产生涡流,涡流受到的安培力阻碍线圈的转动,使线圈能够迅速稳定下来,从而准确地测量电流。
(2)磁电式仪表磁电式仪表的线圈在磁场中转动时,也会产生电磁阻尼,使指针能够迅速稳定地指示测量值。
(3)荡秋千如果秋千的摆杆是金属制成的,并且处于磁场中,那么在摆动过程中就会产生涡流,从而受到电磁阻尼,使秋千很快停下。
3、应用电磁阻尼在很多领域都有应用,比如电气机车和磁悬浮列车中的制动装置,就是利用电磁阻尼来实现快速制动的。
三、电磁驱动1、定义如果磁场相对于导体运动,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,这种作用称为电磁驱动。
2、实例(1)交流感应电动机交流感应电动机的工作原理就是电磁驱动。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案第一章:涡流1.1 教学目标了解涡流的定义及其产生的条件。
掌握涡流的计算方法和影响因素。
理解涡流的应用和实际意义。
1.2 教学内容涡流的定义:电流在导体中的闭合路径。
产生条件:变化的磁场与导体相互作用。
涡流的计算:欧姆定律和法拉第电磁感应定律的应用。
影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场变化速率。
涡流的应用:电炉、电感器和变压器等。
1.3 教学方法采用多媒体演示涡流的产生和计算过程。
引导学生通过实验观察涡流现象。
案例分析,让学生了解涡流在实际中的应用。
1.4 教学评估课堂提问,了解学生对涡流概念的理解。
练习题,巩固学生对涡流计算方法的掌握。
实验报告,评估学生对涡流现象的观察和分析能力。
第二章:电磁阻尼2.1 教学目标了解电磁阻尼的定义及其产生的原理。
掌握电磁阻尼的计算方法和影响因素。
理解电磁阻尼的应用和实际意义。
2.2 教学内容电磁阻尼的定义:导体在磁场中运动时产生的阻力。
产生原理:导体中的电流与磁场相互作用。
电磁阻尼的计算:洛伦兹力公式和欧姆定律的应用。
影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场强度。
电磁阻尼的应用:电机、发电机和硬盘驱动器等。
2.3 教学方法采用多媒体演示电磁阻尼的产生原理和计算过程。
引导学生通过实验观察电磁阻尼现象。
案例分析,让学生了解电磁阻尼在实际中的应用。
2.4 教学评估课堂提问,了解学生对电磁阻尼概念的理解。
练习题,巩固学生对电磁阻尼计算方法的掌握。
实验报告,评估学生对电磁阻尼现象的观察和分析能力。
第三章:电磁驱动3.1 教学目标了解电磁驱动的定义及其产生的原理。
掌握电磁驱动的计算方法和影响因素。
理解电磁驱动的应用和实际意义。
3.2 教学内容电磁驱动的定义:利用电磁力推动导体运动的现象。
产生原理:导体中的电流与磁场相互作用。
电磁驱动的计算:洛伦兹力公式和欧姆定律的应用。
影响因素:导体材料、形状、尺寸和磁场强度。
电磁驱动的应用:电动机、电磁起重机和电磁推进器等。
4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动学案(人教版选修3-2)1.当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,在附近导体中产生像水中旋涡样的感应电流,把这种感应电流叫涡流.利用涡流的热效应可进行真空冶炼,利用它的磁效应可进行金属探测.2.当导体在磁场中运动时,在导体中会产生感应电流,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,这种现象称为电磁阻尼;当磁场相对导体转动时,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,这种现象称为电磁驱动.3.下列做法中可能产生涡流的是()A.把金属块放在匀强磁场中B.让金属块在匀强磁场中匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动D.把金属块放在变化的磁场中答案 D解析涡流就是整个金属块中产生的感应电流,所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件,即穿过金属块的磁通量发生变化.而A、B、C中磁通量不变化,所以A、B、C错误;把金属块放在变化的磁场中时,穿过金属块的磁通量发生了变化,有涡流产生,所以D项正确.4.磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是() A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用答案BC解析线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,就是涡流.涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后较快停下来.所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用.图15.如图1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.【概念规律练】知识点一涡流及其应用1.如图2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玻璃杯水.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()图2A.恒定直流、小铁锅B.恒定直流、玻璃杯C.变化的电流、小铁锅D.变化的电流、玻璃杯答案 C解析通入恒定直流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流,通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场,铁锅是导体,感生电场在导体内产生涡流,电能转化为内能,使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温.点评涡流是在导体内产生的,而且穿过回路的磁通量必须是变化的,此题能说明电磁炉的原理.2.机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品,安检门中接有线圈,线圈中通以交变电流,关于其工作原理,以下说法正确的是()A.人身上携带的金属物品会被地磁场磁化,在线圈中产生感应电流B.人体在线圈交变电流产生的磁场中运动,产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C.线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流D.金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流答案CD解析一般金属物品不一定能被磁化,且地磁场很弱,即使金属被磁化磁性也很弱,作为导体的人体电阻很大,且一般不会与金属物品构成回路,故A、B错误;安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是:线圈中交变电流产生交变磁场,使金属物品中产生涡流,故C正确;该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流,而线圈中交变电流的变化可以被检测,故D项正确.点评金属探测利用了涡流的磁效应.知识点二电磁阻尼3.有一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动.如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘,但并不与铜盘接触,如图3所示,铜盘就能在较短时间内停止转动,分析这个现象产生的原因.图3答案见解析解析铜盘转动时如果加上磁场,则在铜盘中产生涡流,磁场对这个涡流的作用力阻碍它的转动,故在较短的时间内铜盘停止转动.点评当导体在磁场中运动时,导体中的感应电流受到安培力的作用阻碍导体运动,即安培力为电磁阻尼的阻力.4. 如图4所示,是称为阻尼摆的示意图,在轻质杆上固定一金属薄片,轻质杆可绕上端O点为轴在竖直面内转动,一有界磁场垂直于金属薄片所在的平面.使摆从图中实线位置释放,摆很快就会停止摆动;若将摆改成梳齿状,还是从同一位置释放,摆会摆动较长的时间.试定性分析其原因.图4答案见解析解析第一种情况下,阻尼摆进入有界磁场后,在金属薄片中会形成涡流,涡流使金属薄片受安培力的作用,阻碍其相对运动,所以会很快停下来;第二种情况下,将金属摆改成梳齿状,阻断了涡流形成的回路,从而减弱了涡流,受到安培力的阻碍会比先前小得多,所以会摆动较长的时间.点评防止电磁阻尼的途径为阻止或减弱涡流的产生.知识点三电磁驱动5.如图5所示,让一金属圆盘接近磁铁的两极,但不接触,使磁铁转动,圆盘也会跟着转动,这种现象称为“电磁驱动”,请你说明电磁驱动的原理.图5答案见解析解析当蹄形磁铁转动时,圆盘上不同位置的磁通量发生变化,因而圆盘中会有涡流形成,该涡流的磁场阻碍磁通量的变化,使圆盘随着磁铁一起转动,但圆盘转动速度比磁铁慢.点评电磁驱动的驱动力是涡流受到的安培力.6.位于光滑水平面的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过,如图6所示,在此过程中()图6A.磁铁做匀速直线运动B.磁铁做减速运动C.小车向右做加速运动D.小车先加速后减速答案BC解析磁铁水平穿入螺线管时,管中将产生感应电流,由楞次定律的扩展知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动.同理,磁铁穿出时产生的相互作用力也阻碍磁铁的运动,故整个过程中,磁铁做减速运动,选项B是正确的.而对于小车上螺线管来说,在此过程中,螺线管受到的安培力都是水平向右,这个安培力使小车向右运动,且一直做加速运动,C项对.点评发生电磁驱动现象时,磁场相对导体运动,在导体中产生感应电流,感应电流受到安培力作用而使导体运动起来.【方法技巧练】涡流能量问题的处理技巧7.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.如图7所示,如果在磁铁下端放个固定的闭合线圈,使磁铁上下振动时穿过它,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.图7答案见解析解析当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中产生感应电流,感应电流的磁场会阻碍磁铁向线圈靠近或离开,也就使磁铁振动时除了空气阻力外,还有线圈的磁场力作为阻力,克服阻力需要做的功较多,弹簧振子的机械能损失较快,因而会很快停下来.损失的机械能主要转化为电能再转化为内能.方法总结此题中涡流损耗了机械能.。
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》教学设计湖北省十堰市郧阳中学魏东一、核心素养通过《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》的探究学习过程,培养学生观察、比较、分析、归纳、总结的能力。
让学生树立物理来源于生活、应用于生活的意识,认识物理学对经济、社会发展的推动作用。
二、教学目标1、了解什么是涡流,涡流是怎样形成的。
2、认识电磁阻尼、电磁驱动。
3、知道涡流、电磁阻尼、电磁驱动在日常生活中有哪些应用。
三、学情分析学生已经学习过法拉第电磁感应定律、安培力、楞次定律等知识,所以可以在教学中充分利用学生已有的知识经验,使学生积极主动的参与教学过程。
同时,高二的学生对物理有着较强的操作兴趣、因果认识兴趣。
他们希望通过观察实验现象,经历思考来解决现象产生的原因,并总结其中的规律,所以可以在教学中充分发挥演示实验的作用,通过教师的引导,激发学生的认知兴趣,充分调动学生学习的积极性和自主性。
但是一种物理现象涉及的物理原理越多,学生就越难理解,电磁阻尼、电磁驱动是电磁学与动力学相结合的问题,考虑的更多的是感应电流受到安培力产生的机械效果,这里涉及的内容较多,存在一定困难。
四、教学重点、难点1、涡流的概念及其应用。
2、电磁阻尼、电磁驱动的实例分析。
五、知识准备1、什么是电磁感应现象?感应电流产生的条件。
2、楞次定律的内容。
3、法拉第电磁感应定律。
六、教学过程课前:登陆平台,发送预习任务。
根据平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。
(提示:请登陆平台,发送本节预习任务)课堂引入:套环小游戏规则:将圆环以一定高度自由释放,套中下方物体即为胜利!(一)涡流活动1:小魔术—神奇的小鱼合作探究:“沸腾”水中的小鱼为什么会安然无恙?(提示:从小金鱼盒的结构、材质、特性以及电磁炉的内部结构进行研究)(提示:请打开素材“动画演示:感应炉”)问题1:为什么同在电磁炉上“加热”的水,温度不同?问题2:电磁炉内部有什么?电磁炉接的是交流电还是直流电?问题3:电磁炉加热物体是靠线圈进行传热吗?原理流程图:交变电流的磁场→导体中产生电流→电流的热效应涡流的概念:由于线圈中电流随时间变化,在附近导体中产生的像水中的旋涡状的感应电流。
2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册:4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动含答案知识点一涡流1.(多选)如图L4-7-1所示,磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是()图L4-7-1A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用知识点二电磁阻尼2.(多选)如图L4-7-2所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点由静止释放,向右摆至最高点B,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是()图L4-7-2A.A、B两点在同一水平线上B.A点高于B点C.A点低于B点D.铜环最终将做等幅摆动3.如图L4-7-3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()图L4-7-3A.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.铜盘的转动速度是否变化,要根据磁铁的上下两端的极性来确定知识点三电磁驱动4.如图L4-7-4所示,光滑水平绝缘面上有两个金属环,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()图L4-7-4A.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5.如图L4-7-5所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球()图L4-7-5A.整个过程匀速B.进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程做加速运动C.整个过程都做匀减速运动D.穿出时的速度一定小于初速度6.如图L4-7-6所示,在一蹄形磁铁下面放一个铜盘,铜盘和磁铁均可以自由绕OO′轴转动,两磁极靠近铜盘,但不接触.当磁铁绕轴转动时,铜盘将()图L4-7-6A.以相同的转速与磁铁同向转动B.以较小的转速与磁铁同向转动C.以相同的转速与磁铁反向转动D.静止不动7.如图L4-7-7所示,闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动,开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内.若条形磁铁突然绕OO′轴,N极向纸里、S极向纸外转动,在此过程中,圆环将()图L4-7-7A.产生逆时针方向的感应电流,圆环上端向里、下端向外随磁铁转动B.产生顺时针方向的感应电流,圆环上端向外、下端向里转动C.产生逆时针方向的感应电流,圆环并不转动D.产生顺时针方向的感应电流,圆环并不转动8.弹簧上端固定,下端挂一个条形磁铁,使磁铁上下振动,磁铁的振动幅度不变.若在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图L4-7-8所示,观察磁铁的振幅将会发现()图L 4-7-8A .S 闭合时振幅逐渐减小,S 断开时振幅不变B .S 闭合时振幅逐渐增大,S 断开时振幅不变C .S 闭合或断开,振幅变化相同D .S 闭合或断开,振幅都不发生变化9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图L 4-7-9所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b(b>a)处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的总热量是( )图L 4-7-9A .mgbB .12mv 2 C .mg(b -a) D .mg(b -a)+12mv 2 10.(多选)如图L 4-7-10所示,闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则( )图L 4-7-10A .若是匀强磁场,环滚上的高度小于hB .若是匀强磁场,环滚上的高度等于hC .若是非匀强磁场,环滚上的高度等于hD .若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h图L 4-7-1111.(多选)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v 水平穿过,如图L 4-7-11所示,在此过程中( )A .磁铁做匀速直线运动B .磁铁做减速运动C .小车向右做加速运动D.小车先加速后减速12.(多选)如图L4-7-12所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度,两个相同的磁性小球同时从A、B管上端管口由静止释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面,下列对于两管的描述中可能正确的是()图L4-7-12A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的13.如图L4-7-13所示,质量为m=100 g的铝环用细线悬挂起来,环中央距地面高度h =0.8 m,有一质量为M=200 g的小磁铁(长度可忽略),以v0=10 m/s的水平速度射入并穿过铝环,落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m,则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动):(1)铝环向哪边偏斜?(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v′=2 m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,铝环中产生了多少电能?(g取10 m/s2)图L4-7-137涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.BC[解析] 线圈通电后在安培力作用下转动,铝框随之转动,在铝框内产生涡流.涡流将阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用.铝相比其他金属电阻率小,产生的涡流大.另外,铝的密度小,相同大小的骨架惯性小,运动状态容易改变.故选项B、C正确.2.BD[解析] 铜环在进入和穿出磁场的过程中,穿过铜环的磁通量发生变化,铜环中有感应电流产生,将损耗一定的机械能,所以A点高于B点.铜环的摆角会越来越小,最终出不了磁场,而做等幅摆动.3.A[解析] 当一个蹄形磁铁移近铜盘时,铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,由楞次定律可知感应电流受的安培力阻碍其相对运动,所以铜盘的转动将变慢,本题也可以从能量守恒的角度去分析,因为铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,铜盘的机械能不断转化成电能,铜盘转动会逐渐变慢,故正确选项为A.4.C[解析] 条形磁铁向右运动时,环1中磁通量保持为零,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.5.D [解析] 小球在进入和穿出磁场时都有涡流产生,要受到阻力,即电磁阻尼作用,所以穿出时的速度一定小于初速度.6.B7.A [解析] 磁铁转动时,穿过环向里的磁通量增加,根据楞次定律,环中产生逆时针方向的感应电流.磁铁转动时,为阻碍磁通量的变化,导线环与磁铁同向转动,所以选项A 正确.8.A [解析] S 断开,磁铁振动时穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中无感应电流,振幅不变;S 闭合时有感应电流,有电能产生,磁铁的机械能越来越少,振幅逐渐减小,A 正确.9.D [解析] 由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒.初状态机械能E 1=mgb +12mv 2 末状态机械能E 2=mga总热量Q =E 1-E 2=mg(b -a)+12mv 2. 10.BD [解析] 若是匀强磁场,金属环中无涡流产生,无机械能损失,若是非匀强磁场,金属环中有涡流产生,机械能损失,转化为内能.11.BC [解析] 磁铁水平穿入螺线管时,螺线管中将产生感应电流,由楞次定律知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动.同理,磁铁穿出时产生的相互作用力也阻碍磁铁的运动,故整个过程中,磁铁做减速运动,B 项对.而对于小车上的螺线管来说,在此过程中,螺线管受到的安培力都是水平向右,这个安培力使小车向右运动,且一直做加速运动,C 项对.12.AD [解析] 磁性小球通过金属圆管的过程中,将圆管看作由许多金属圆环组成,小球的磁场使每个圆环中产生感应电流,根据楞次定律,该电流的磁场阻碍小球的下落,小球向下运动的加速度小于重力加速度.小球在塑料、胶木等绝缘材料圆管中运动时,圆管中不会产生感应电流,小球仍做自由落体运动,穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间短.13.(1)铝环向右偏 (2)1.7 J[解析] (1)由楞次定律可知,当小磁铁向右运动时,铝环向右偏斜(阻碍相对运动).(2)磁铁穿过铝环后的速度v =3.6 m 2hg=9 m /s , E 电=12Mv 20-12Mv 2-12mv′2=1.7 J .。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案第一章:涡流1.1 涡流的产生讲解涡流的定义:在导体中,由于磁通量的变化,产生感应电流,这种电流称为涡流。
通过示例,展示涡流的产生过程。
1.2 涡流的热效应讲解涡流的热效应:涡流在导体中产生,由于电流的热效应,导致导体温度升高。
通过实验,让学生观察涡流的热效应。
第二章:电磁阻尼2.1 电磁阻尼的定义讲解电磁阻尼的定义:当导体在磁场中运动时,由于电磁力的作用,产生阻力,这种现象称为电磁阻尼。
通过示例,展示电磁阻尼的现象。
2.2 电磁阻尼的应用讲解电磁阻尼的应用:电磁阻尼在现实生活中的应用,如电风扇、电磁制动等。
通过实例,让学生了解电磁阻尼的应用。
第三章:电磁驱动3.1 电磁驱动的原理讲解电磁驱动的原理:利用电磁力,使导体在磁场中受到推力,从而实现驱动。
通过示例,展示电磁驱动的原理。
3.2 电磁驱动的应用讲解电磁驱动的应用:电磁驱动在现实生活中的应用,如电磁炉、电磁推进器等。
通过实例,让学生了解电磁驱动的应用。
第四章:涡流、电磁阻尼和电磁驱动的比较4.1 涡流、电磁阻尼和电磁驱动的异同点讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的异同点:三者都是利用电磁现象,但产生原理和应用场合不同。
通过对比,让学生理解三者的区别和联系。
4.2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动的实际应用场景讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动在实际应用场景中的具体运用。
通过实例,让学生了解三者在实际生活中的应用。
第五章:总结与拓展5.1 总结对涡流、电磁阻尼和电磁驱动进行总结,让学生掌握基本概念和原理。
强调涡流、电磁阻尼和电磁驱动在生产和生活中的重要性。
5.2 拓展讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动在其他领域的应用,如电子设备、能源转换等。
激发学生的学习兴趣,引导他们深入研究电磁现象。
第六章:涡流的应用6.1 涡流检测讲解涡流检测的原理:利用涡流的热效应来检测材料的热导率和电阻率等特性。
通过实验,让学生了解涡流检测的原理和应用。
6.2 涡流加热讲解涡流加热的原理:利用涡流在导体中的热效应,进行金属材料的局部加热。
七、涡流电磁阻尼和电磁驱动学案【学习目标】1.清楚涡流产生的原理,通过对涡流实例的分析,了解涡流的应用和防止。
(重点)2.通过对电磁阻尼和电磁驱动的实例分析,了解电磁阻尼和电磁驱动及其应用。
(难点) 3.培养用理论知识解决实际问题的能力。
[要点导学]1、涡流①涡流的产生机理:处在磁场中的导体,只要磁场变化就会引起导体中的磁通量的变化,导体中就有感应电动势,这一电动势在导体内部构成回路,导体内就有感应电流,因为这种电流像水中的旋涡,所以称为涡流。
在大块的金属内部,由于金属块的电阻很小,所以涡电流很大,能够产生很大的热量。
严格地说,在变化的磁场中的一切导体内都有涡流产生,只是涡电流的大小有区别,以至一些微弱的涡电流就被我们忽视了。
②涡流的利用:利用高频真空冶炼炉冶炼高纯度的金属;用探测器探测地雷、探测地下电缆也是利用涡流的工作原理;利用涡电流可以治疗疾病;利用涡流探伤技术可以检测导电物体上的表面和近表面缺陷、涂镀层厚度和热处理质量(如淬火透入深度、硬化层厚度、硬度等);还有上海的磁悬浮列车是利用涡电流减速的……③涡流的防止:防止涡流的主要途径是增大在变化的磁场中使用的金属导体的电阻:一是选用电阻率大的材料,二是把导体制作成薄片,薄片与薄片之间用绝缘材料相隔,这样增大电阻减小因涡电流损失的能量。
例题一.下列做法中可能产生涡流的是( )A.把金属块放在匀强磁场中 B.让金属块在匀强磁场中匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动 D.把金属块放在变化的磁场中答案 D解析涡流就是整个金属块中产生的感应电流,所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件,即穿过金属块的磁通量发生变化.而A、B、C中磁通量不变化,所以A、B、C 错误;把金属块放在变化的磁场中时,穿过金属块的磁通量发生了变化,有涡流产生,所以D 项正确.例题二已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。