高二物理人教版选修3-2第四章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

********灿若寒星竭诚为您提供优质文档*********

灿若寒星

7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

[学习目标] 1.知道涡流的产生原因及涡流的防止和应用.2.知道电磁阻尼和电磁驱动的原理和应用．

一、涡流

1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体中组成闭合回路，很像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流．

2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(ΔBΔt越大)，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．

二、电磁阻尼

当导体在磁场中运动时，导体中产生的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．

三、电磁驱动

若磁场相对导体运动，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，这种作用常常称为电磁驱动．

[即学即用]

1．判断下列说法的正误．

(1)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热．( × )

(2)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．( √ )

(3)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．( √ )

(4)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．( × )

2．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1所示，抛物线的方程为y＝x2，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)．一个质量为m的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，重力加速度为g，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量为________． ********灿若寒星竭诚为您提供优质文档*********

灿若寒星

图1

答案 mg(b－a)＋12mv2

一、涡流

[导学探究] 如图2所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？

图2

第七节 涡流 电磁阻尼和电磁驱动

素养目标定位

1.了解涡流、电磁驱动和电磁阻尼． 2.理解涡流的成因及本质，理解电磁驱动和电磁阻尼的原理．(重点＋难点)

3．了解涡流、电磁驱动和电磁阻尼在生产、生活和科技中的应用．(重点)

, 素养思维脉络

知识点1 涡流

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．涡流的特点

若金属的电阻率小，涡流往往__很强__，产生的热量__很多__。

3．涡流的应用

(1)涡流热效应的应用：如__真空冶炼炉__。

(2)涡流磁效应的应用：如__探雷器__、__安检门__。

4．涡流的防止

电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。

(1)途径一：增大铁芯材料的__电阻率__。

(2)途径二：用相互绝缘的__硅钢片__叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。

知识点2 电磁阻尼

1．概念

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。

2．应用

磁电式仪表中利用__电磁阻尼__使指针迅速停止摆动，便于读数。

知识点3 电磁驱动

1．概念 磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到__安培力__的作用，__使导体运动__起来。

2．应用

交流感应电动机。

思考辨析

『判一判』

(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)电磁灶是在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的。( √ )

(4)制造变压器用的铁芯是利用了涡流。( × )

(5)发生电磁驱动时，导体与磁场的速度应相同。( × )

『选一选』

(多选)如图所示，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( BC )

A．防止涡流而设计的 B．利用涡流而设计的

精 品 试 卷

推荐下载 第7课时 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

[研究选考·把握考情]

知识内容 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 考试要求

加试b

教学要求 1.了解涡流产生的原因，知道涡流的本质是感应电流

2.了解电磁阻尼和电磁驱动现象

3.了解涡流的应用和减小涡流危害的方法

说明 不要求解释电磁驱动和电磁阻尼现象

知识点一 涡流

[基 础 梳 理]

1.定义：用整块金属材料作铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场穿过铁芯，整个铁芯会自成回路，产生感应电流，这种电流看起来像水中的旋涡，把这种电流叫做涡电流，简称涡流。

2.应用

(1)涡流热效应的应用，如真空冶炼炉。

(2)涡流磁效应的应用，如探雷器。

3.防止：电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。

(1)途径一：增大铁芯材料的电阻率。

(2)途径二：用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯代表整块硅钢铁芯。

[要 点 精 讲]

1.对涡流的理解：

(1)本质：电磁感应现象。

(2)条件：穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身构成闭合回路。

(3)特点：整个导体回路的电阻一般很小，感应电流很大。故金属块的发热功率很大。

2.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。

3.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精 品 试 卷

推荐下载 为内能。例如，金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。

【例1】 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1所示，抛物线的方程为y＝x2，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焦耳热总量是(

（111）4.7涡流 电磁阻尼和电磁驱动

【教学目标】

1．了解涡流现象的本质。通过讨论和分析，能用电磁感应知识解释涡流现象。

2．通过分析课文中对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活、现代科技和工农业生产中的利用和危害的防止。

3．通过对电磁阻尼和电磁驱动的应用的了解。体会它对人类社会的重要推动作用。

【预习任务】

1．阅读教材“涡流”内容，思考下列问题：

（1）什么是涡流？

（2）什么是涡流的热效应，有何具体的应用和危害？

（3）试说明金属探测器的原理。

2．阅读教材“电磁阻尼”内容，思考下列问题：

（1）说出什么是电磁阻尼?

（2）磁电式仪表的线圈为何常用铝框做骨架？

3．阅读教材“电磁驱动”内容，说出什么是电磁驱动？

【思考与讨论】

1．教材P27“做一做”中，微安表的表头在运输中为何要把两个接线柱连在一起？

2．教材P27“演示”中，当铝框随U形磁铁转动时，铝框比磁铁旋转的快还是慢？还是与转动旋转磁场相同？为什么？

【自主检测】

1．当线圈中的电流 时，这个线圈附近的 中就会产生 。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做 。

2．导体在磁场中运动时，感应电流使导体 的作用，安培力的方向总是 导体的运动，这种现象称为 。

3．磁场相对于导体 时，感应电流使导体 的作用，安培力使导体

起来，这种现象称为 。

4．教材“问题与练习”第1题。

5．教材“问题与练习”第2题。

6．教材“问题与练习”第3题。

【组内检查】1．简述涡流的产生过程

高中物理考试答题技巧及注意事项

在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！