电磁阻尼和电磁驱动PPT教学课件

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A.这个安检门也能检查出毒品携带者 B.这个安检门只能检查出金属物品携带者 C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出
金属物品携带者 D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了
电流的磁效应
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3.(电磁阻尼的理解与应用)如图9所示，条
形磁铁用细线悬挂在O点.O点正下方固定一
要点提炼
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 ，
安培力的方向总是 阻碍 导体的运动，这种现象称为 电磁阻尼 .
(2)应用：电磁阻尼中需要克服安培力做功，其他形式的能转化为电
能，最终转化为内能.所以磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停
止，便于读数.
2.电磁驱动
三、对电磁驱动的理解
例3 位于光滑水平面上的小车上放置一螺
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8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
课堂要点小结
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自我检测
1.(涡流的理解)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做匀速运动 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
图5
针对训练 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图6所示，抛物线的方程是y＝x2，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(图中的虚线所示)，一个小金属
块从抛物线上y＝b(b＞a)处以初速度v沿抛物线下滑.假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑
后产生的焦耳热总量是 (
A.mgb
(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 用常称为电磁驱动. 注意：电磁驱动中导体的运动速度要 小于磁场的运动速度. (2)应用：电磁驱动中导体受安培力的方向与导体运动方向 相同 ，安培力 做功， 推动 导体运动，电能转化为机械能.所以利用 电磁驱动发明了交流感应电动机.
个水平放置的铝线圈.让磁铁在竖直面内摆
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3所示)，磁铁就会很快
停下来，解释这个现象.
图3
取一灵敏电流计，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况。
用导线把灵敏电流计的两个接线柱连在一起，再次晃动表壳，观 察表针相对表盘摆动的情况与上次有什么不同，怎样解释这种差别？
答案 有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生 电场，感生电场在铁块中产生感应电流，它的形状像水中的 旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.
要点提炼
1.定义：当线圈中的电流随时间变化时，由于 电磁感应，在附近导体 中产生像水中旋涡样的感应电流，所以把这种感应电流叫做 涡流 . 2.决定因素：磁场变化越快( ΔΔBt 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.
在运输中，用导线短路两接线柱，使表头线圈闭合产生电磁阻尼，大 大降低因外界的摇摆、振动对表头的影响。
2.电磁驱动
一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，如图4所示， 蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁顺时 针转动时线圈也顺时针转动，当磁铁逆时针转动时线圈也逆 时针转动.
图4
根据以上现象，回答下列问题： (1)蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量是否变化？ 答案 变化. (2)线圈转动起来的动力是什么力？线圈的转动速度与磁铁的转动速度相同吗？ 答案 线圈内产生感应电流受到安培力的作用，安培力作为动力使线圈转动起来. 线圈的转速小于磁铁的转速.
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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正确. 答案 D
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2.(涡流的应用)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门 框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门” 内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡 流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警.以下 关于这个安检门的说法正确的是( )
3.电磁阻尼与电磁驱动的联系：电磁阻尼与电磁驱动现 象中安培力的作用效果均为 阻碍相对运动.
典例精析
一、涡流的理解与应用
例1 如图5所示是高频焊接原理示意图.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，感应电流通过焊缝产生大量热，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件
其他部分发热很少，以下说法正确的是( AD )
3.应用： 真空冶炼 、 探测地雷、机场安检等. 4.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.可增大铁芯材料的 电阻率 、用相互绝缘的 硅钢片 叠成 的铁芯代替整块硅钢铁芯.
二、电磁阻尼和电磁驱动
问题设计
1.电磁阻尼
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，
第四章 电磁感应
一、涡流
知识探究
问题设计
1.如图1所示，当磁场变化时，导体中就会产生感应电 流，那么导体中的电荷为什么会定向移动而形成电流？
图1 ห้องสมุดไป่ตู้案 根据麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场会在其周围空间 产生感生电场，感生电场对导体中的自由电荷产生的电场力会 使电荷定向移动，从而形成电流.
2.如果磁场是用变化的电流来获取的，导体用整块铁 代替，如图2所示.请问铁块中有感应电流吗？如果有， 它的形状像什么？
)
B.12mv2
C.mg(b－a)
D.mg(b－a)＋12mv2
Q＝|ΔEp＋ΔEk|＝mg(b－a)＋21mv2.
二、对电磁阻尼的理解
例2 如图7所示，一狭长的铜片能绕O点在纸平面 内摆动，有界磁场的方向垂直纸面向里，铜片在摆 动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动.如果在 铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的 次数后才停止摆动，这是为什么？