4-7涡流、电磁阻尼和电磁驱动 (新) LI
一轮复习： 涡流、电磁驱动和电磁阻尼
1．涡流现象 (1)涡流：块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动 时，金属块内产生的旋涡状感应电流。
(2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。 (3)涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉利用涡流产生焦耳热使 金属熔化；家用电磁炉也是利用涡流原理制成的。
(4)涡流的减小：各种电动机和变压器中，用涂有绝缘漆的硅钢 片叠加成铁芯，以减小涡流。
2．电磁阻尼与电磁驱动的比较 Nhomakorabea(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品 表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜 薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。 无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出 现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效 的方案是( )
(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守法拉第电 磁感应定律，磁场变化越快，导体横截面积越大，导体材料 的电阻率越小，形成的涡流就越大。 (2)电磁阻尼是导体棒在磁场中运动产生感应电流，导体棒受 到的安培力阻碍导体棒运动的现象。电磁驱动是磁场运动， 在导体棒中产生感应电流，导体棒受到安培力的作用，跟随 磁场一起运动的现象。 (3)电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的效果阻碍相对运动， 应注意电磁驱动中阻碍的结果，导体运动速度要小于磁场的 运动速度。
(2015·全国卷Ⅰ)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名 的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上 方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验 中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时， 磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案
涡流、电磁阻尼和电磁驱动说课稿教案一、教学目标1. 让学生了解涡流的产生及其对电路的影响。
2. 使学生掌握电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用。
3. 让学生了解电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用。
4. 培养学生的实验操作能力，提高其物理素养。
二、教学内容1. 涡流的产生及其对电路的影响2. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用3. 电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用4. 相关实验操作及数据分析三、教学方法1. 采用讲授法，讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本原理。
2. 利用实验演示法，让学生直观地了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的现象。
3. 采用问题驱动法，引导学生思考和探讨实际应用中的问题。
4. 利用小组讨论法，培养学生的合作意识和团队精神。
四、教学过程1. 引入：通过讲解电磁感应现象，引出涡流、电磁阻尼和电磁驱动的概念。
2. 讲解：详细讲解涡流的产生及其对电路的影响，电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用，电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用。
3. 演示：进行相关实验，让学生直观地了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的现象。
4. 练习：让学生进行实验操作，并分析实验数据，巩固所学知识。
5. 拓展：引导学生思考涡流、电磁阻尼和电磁驱动在实际生活中的应用，提高学生的创新能力。
五、教学评价1. 课堂讲解评价：评估学生在课堂上的参与程度、理解程度和回答问题的准确性。
2. 实验操作评价：评估学生在实验过程中的操作技能、数据处理能力和团队协作能力。
3. 课后作业评价：评估学生对课堂所学知识的掌握程度和运用能力。
4. 小组讨论评价：评估学生在小组讨论中的参与程度、思考深度和创新能力。
六、教学资源1. 教材：《电磁学》2. 实验器材：发电机、电流表、电阻、线圈、磁铁等3. 多媒体课件：涡流、电磁阻尼和电磁驱动的原理及实验现象4. 网络资源：相关科技新闻和实例，用于拓展学生视野七、教学环境1. 教室：配备多媒体设备，实验桌和实验器材2. 实验室：具备进行电磁实验的条件3. 网络环境：为学生提供查阅资料、作业的平台八、教学进度安排1. 涡流的产生及其对电路的影响：2课时2. 电磁阻尼的原理及其在实际应用中的作用：2课时3. 电磁驱动的原理及其在现代科技领域的应用：2课时4. 相关实验操作及数据分析：3课时5. 小组讨论及拓展：1课时九、课后作业1. 复习课堂所学知识，整理笔记2. 完成课后练习题，巩固知识点3. 结合生活实际，思考涡流、电磁阻尼和电磁驱动的应用十、教学反思1. 反思教学内容：确保教学内容完整、系统，注重理论与实践相结合2. 反思教学方法：根据学生反馈，调整教学方法，提高教学效果3. 反思教学评价：完善评价体系，全面评估学生的学习成果4. 反思教学资源：充分利用现有资源，关注学生个体差异，满足不同学生的学习需求重点和难点解析一、教学目标二、教学内容三、教学方法四、教学过程五、教学评价六、教学资源七、教学环境八、教学进度安排九、课后作业十、教学反思重点和难点解析：教学反思是提高教学质量的关键环节。
4.7磁场--涡流
11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 线圈中的电流随时间变化，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电 子发生定向移动，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AR涡流大小的决定因素：磁场变化越，社（A B 越大），导体的横截面积S 越大，导体材料的电阻率越小，卫成的涡流就越大.⑵块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动2.涡流的应用与防止 （1）应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等⑵防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的薄 硅钢片叠合成铁芯来代替整块硅钢铁芯.1.高频感应炉是利用涡流熔化金属， 这种冶炼方法速度快， 温度容易控制，能避免有害杂质混入被冶炼的2 （多选）如图4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会当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安 培力总是阻碍导体的运动，这种现象叫电磁阻尼、涡流涡流（选学）三、电磁驱动2.电磁灶：在灶内的励磁线圈中通入交变电流时，形成交变磁场，作用于铁磁材料/y 丿y y 丿 y 制成的烹饪锅，使锅底产生涡流，锅底有适当的电阻，产生焦耳热，使锅底发热 二、电磁阻尼¥s u 产生感应电流，感应电流通过焊缝产生很多热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发 热很少，以下说法正确的是 （AD ）A .电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B .电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快涡流1.产生涡流的两种情况 1 侈选）如图4所示，闭合金属环从光滑曲面上h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为 （1）块状金属放在变化的磁场中零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中, 则（BD )A.若是匀强磁场，环上升的高度小于B.若是匀强磁场，环上升的高度等于3具体应用：高频感应炉与电磁灶C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于D.若是非匀强磁场，环上升的高度小于22C 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D .工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大 3.（涡流的应用与防止）（多选）如图7所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确 的是（AD ）图76.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的， 如图1所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图， 炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被治炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易 控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适用于冶炼特种金属.那么该炉的加热原理是（C ）图1A. 利用线圈中电流产生的焦耳热项A 、D 错误，C 正确；所有的金属都能在变化的磁场中产生涡流，选项D.电磁灶跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的A.探测器内的探测线圈会产生交变磁场B.利用线圈中电流产生的磁场B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 C.探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流D.给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电D.探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流 4•如图1所示，金属探测器是用来探测金属的仪器, 关于其工作原理，下列说法中正确的是 7.如图2所示为高频电磁灶的工作示意图， 它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行 高速升温，然后再加热锅内食物 .电磁灶工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁 A.探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场 B.只有有磁性的金属才会被探测器探测到 C.探测到金属是因为金属中产生了涡流 D.探测到金属是因为探测器中产生了涡流解析 金属探测器探测金属时，探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，被测金属中产生了涡流，故选质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害.关于电磁灶，以下说法中正确的是（B ）A.电磁灶是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B.电磁灶是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C.电磁灶是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的 5.（多选）安检门是一个用于安全检查的“门”， 内产生交变磁场，金属物品通过了时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引 “门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门” ----8.（涡流的应用与防止）（多选）变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了起报警.以下关于这个安检门的说法正确的是 （BD ） A.这个安检门能检查出毒品携带者 （BD ）A.增大涡流, 提高变压器的效率B.这个安检门只能检查出金属物品携带者B.减小涡流, 提高变压器的效率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 C.增大涡流, 减小铁芯的发热量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D.减小涡流, 减小铁芯的发热量B 错误.13B. 涡流发热，要损耗额外的能量C. 为了不产生涡流，变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯D. 涡流产生于线圈中，对原电流起阻碍作用解析变压器和电动机中产生的涡流会使温度升高， 损耗额外的能量，同时会减少线圈绝缘材料的寿命, D . A 管是用胶木制成的， 12.如图4所示，使一个铜盘绕其竖直的轴 00 '转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个A 、B 正确；变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯是为了减小涡 流，并非不产生涡流，C 错误；涡流产生于铁芯中，对原电流无阻碍作用,电磁阻尼10如图6所示，上端开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管Q 竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处C.铜盘仍以原来的转速转动D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定13.弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变近磁铁，如图3所示，观察磁铁的振幅将会发现A. 在P 和Q 中都做自由落体运动B. 在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P 中的下落时间比在 Q 中的长D. 落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大---9.（多选）对变压器和电动机中涡流的认识，以下说法正确的是 （AB ）A . A 管是用塑料制成的,B 管是用铜制成的A.涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命B . A 管是用铝制成的, B 管是用胶木制成的 由静止释放，并落至底部，则小磁块（不计空气阻力 )(B.铜盘的转动将变快11.侈选）如图8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A.S 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变 相同高度.两个相同的磁性小球，同时从 A 、B 管上端距管口等高处无初速度释放，穿过 A 管比穿过B.S 闭合时振幅逐渐增大，S 断开时振幅不变 管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是 (AD )C.S 闭合或断开，振幅变化相同 图8O O D.S 闭合或断开，振幅都不发生变化14.如图5所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质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的过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（D ）C . A 管是用胶木制成的,B 管是用塑料制成的B 管是用铝制成的 蹄形磁铁移近铜盘，则（ A ）A.铜盘的转动将变慢.若在振动过程中把线圈靠S图32417（多选）如图7所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴 00 '转动.则（BC ）A. 整个过程匀速运动B. 进入磁场过程中做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动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A. 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，在铝框内产生涡流在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后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，故电磁驱动15.（对电磁阻尼的理解）（多选）如图5所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法正确的是(AD )A.2是磁铁，在1中产生涡流 C.该装置的作用是使指针能够转动 解析 当指针摆动时，1随之转动,B.1是磁铁，在2中产生涡流D.该装置的作用是使指针能很快地稳定2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动;总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来，选项D 正确. 16.（多选）如图3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（）A .线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同B .线圈将逆时针转动，转速比磁铁小C .线圈转动时将产生大小、方向周期性变化的电流D .线圈转动时感应电流的方向始终是abcda18.如图10所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以绕00 '轴自由转动，两磁极靠近铜图10盘，但不接触.当磁铁绕轴转动时，铜盘将（A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的 D.静止不动C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用答案 BC 19.（对电磁驱动的理解）（多选）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的 水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘6 所示.实验中发现，当圆盘从上向下看，当磁铁逆时针转动时,.涡流将阻碍线圈的转动，使.下列说法正确的B 、C 正确.15口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在 10.一个半径为r 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环，用一根长为L 的绝缘细绳悬挂于 0点，离0点下方承封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是.....L处有一宽度为L、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图7所示.现使圆环从与悬点 0等高位置A 处由静止24A. 封口材料可用普通塑料来代替铝箔B. 该封口机可用干电池作为电源以方便携带C. 封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决D. 该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案 AB好题，综合20.（多选）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9.扫描隧道显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减C.小车向右做加速运动D.小车先加速后减速答案 A解析 紫铜薄板上下及左右振动，都存在磁通量变化的为选项【例1】（多选）“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中, 如图3所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封A.磁铁做匀速直线运动B.磁铁做减速运动-iU料述二IS图11最有效的方案是（呵加邀场区底£1 萦Whif 桩社..BYtM 打描曉A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动6所示.无速度v 水平穿过，如图11所示，在此过程中（BC ）rmA 所示方案.26y = 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 中产生的焦耳热总量为 ____________ .答案 mg(b — a) + ^mv2A. 封口材料可用普通塑料来代替铝箔B. 该封口机可用干电池作为电源以方便携带C. 封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决D. 该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器答案 CD解析 由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电源,料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样会被熔化，只能是玻璃、塑料等材质, 正确.f 例2 侈选）下列哪些措施是为了防止涡流的危害 （ ）A. 电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B. 机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品释放（细绳伸直，忽略空气阻力）,摆动过程中金属圆环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个 过程中，金属圆环产生的热量是 （ ） 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 = 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）.一个质量为m 的小金属块从抛物线上g ，则金属块在曲面上滑动的过程A.mgLB.mg(2 + r)C.mg(4L + r)D.mg(L + 2r)答案 C解析 圆环在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，最后圆环在磁场【例1】 侈选）“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中, F 面摆动，机械能守恒.在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定摆动的整个过程中，金属如图1所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封 口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在 待封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是（ ）B 错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温度,C 正确; 封口材图1圆环减少的机械能为+ r).图11C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成728流产生于线圈中，对原电流起阻碍作用 8.甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴 O i O 2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层减小涡流，减少产生的热量，选项 C 错误；涡流产生于铁芯中，对原电流无阻碍作用，选项答案 CD考点一涡流的理解、利用和防止解析 电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应 1.下列关于涡流的说法中正确的是用；安检门是利用涡流工作的；变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成, A.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 是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止；变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化 B.涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流 层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止 .故C 、D 正确. C.涡流有热效应，但没有磁效应【例3扫描隧道显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STMD.在硅钢中不能产生涡流扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图 答案 A所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振 解析 涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应,动的衰减最有效的方案是（） 也有磁效应，所以 A 正确，B 、C 错误；硅钢中产生的涡流较小， D 错误.答案 Ap ■-t lii stAip -- ’ ‘妙尹弋脯对msn解析 感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化.在A 图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，都会使穿过紫铜薄板的磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动, 故A 正确；在B 、D 图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生,D 错误；在C 图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故 C 错误.1.（对涡流的理解）（多选）对变压器和电动机中的涡流的认识，以下说法正确的是 A.涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命 B.涡流发热，要损耗额外的能量C.为了不产生涡流，变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯4.（2018龙岩市六校高二下学期期中）涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图2所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变 化.下列说法中正确的是（）A.涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反B.涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关C.待测工件可以是塑料或橡胶制品D.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力答案 D解析 涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，根据楞次定律可知，涡流的磁场与线圈的磁场方 向可能相同也可能相反，故 A 错误；涡流的大小取决于磁场变化的快慢，故与通入线圈的交流电频率有 关，故B 错误；电磁感应只能发生在金属物体中，故待测工件只能是金属制品，故C 错误；因为线圈交流电是周期性变化的，故在待测工件中引起的交流电也是周期性变化的，可知通电线圈和待测工件间存 答案 AB在周期性变化的作用力，故D 正确.1 9B 正确；变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯是为了增加电阻, 乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是解析 变压器和电动机中产生的涡流会使温度升高消耗能量, 同时会减少线圈绝缘材料的寿命， 选项A 、阻力作用，经相同的时间后停止， 若将圆环置于如图 6所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直,210A.甲环先停下B. 乙环先停下C. 两环同时停下D. 两环都不会停下答案 A不断有感应电流产生，一定受到安培力，安培力阻碍圆环与磁场间的相对运动, 正确.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B.T^mv 21D. mg(b — a)+ 2mv答案 D解析金属块在曲面上滑动的过程中，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 i = mgb + imv 2末状态机械能E 2= mga1 2总热量 Q = E i — E 2= mg(b — a)+ 2mv .仏！IllIII HI乙解析 当铜环转动时，乙环一直与磁场方向平行,穿过乙环的磁通量为零, 穿过甲环的磁通量不断变化,故甲环先停止运动, 9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图7所示，抛物线的方程为 A.mgb C.mg(b — a)。
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
核心素养培养目标
1.了解涡流是怎样产生 的。 2.了解涡流现象的利用和 危害。 3.通过对涡流实例的分 析,了解涡流现象在生活 和生产中的应用。 4.了解电磁阻尼和电磁驱 动。 5.通过对涡流利弊的认 识,培养全面认识和对待 事物的科学素养。
核心素养思维导图
一、涡流 1.定义:由于电磁感应,在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。 2.特点:若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。 3.应用 (1)涡流热效应:如真空冶炼炉。 (2)涡流磁效应:如探雷器、安检门。 4.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
(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 Δ������越大 ,导体的横截面积 S 越大,导体材料的电
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阻率越小,形成的涡流就越强。
探究一
探究二
典例剖析 【例题1】 (多选)高频焊接原理示意图如图所示,线圈通以高频 交变电流,金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热,将焊缝熔化焊接, 要使焊接处产生的热量较大可采用 ( ) A.增大交变电流的电压 B.增大交变电流的频率 C.增大焊接缝的接触电阻 D.减小焊接缝的接触电阻
试定性分析其原因。
解析:第一种情况下,阻尼摆进入有界磁场后,在摆中会形成涡流, 涡流受磁场的阻碍作用,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,受到的阻碍会 比先前小得多,所以会摆动较长的时间。
答案:见解析
12 3 4 5
1.如图所示,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( )
4.7 涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动
4.7 涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动
涡流 电磁阻尼 电磁驱动
一、涡流
当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就 会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做 涡流。
涡流的应用 真空冶炼炉
涡流的应用 高频焊接
涡流的应用
生活中的电磁炉，也是利用电磁感应中的涡流的热效 应来烧菜做饭的。
思考与讨论 怎样减少片
变压器铁芯中的涡流损耗及改善措施
采用叠加起来的硅钢片代替整块铁芯
二、电磁阻尼
导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安
培力的作用，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。
演示实验2
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？
涡流的应用
探雷器的长柄线圈中， 通有变化的电流，在其周围 就产生变化的磁场，埋在地 下的金属物品，由于电磁感 应而形成涡流，涡流的磁场 反过来又作用于线圈，使仪 器报警。
涡流的应用
机场、车站及重要场所 的安检门及工作人员手上的 探测器，也是利用与探雷器 类似的电磁感应原理使仪器 报警，来探测进出人员身上 携带的金属物品。
演示实验3
如图所示，弹簧下端悬挂一根磁
铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁
铁能振动较长时间才停下来。如果在 磁铁下端放一固定线圈，会有什么现 象？
演示实验4
三、电磁驱动
磁场相对于导体运动时，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，这种现象
称为电磁驱动。
电磁驱动的应用
交流感应电动机
(新课标)2020版高中物理第四章电磁感应7涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件选修3_2
(2)应用： 电磁阻尼有不少应用．使用磁电式电表进行测量时，由于 指针转动轴的摩擦力矩很小，若不采取措施，线圈及指针将会 在所示值附近来回摆动，不易稳定下来．为此，许多电表把线 圈绕在闭合的铝框上，当线圈摆动时，在闭合的铝框中将产生 感应电流，从而获得电磁阻尼力矩，以使线圈迅速稳定在所示 值的位置．电气列车中的电磁制动器也是根据电磁阻尼原理制 成的．
2．电磁驱动 (1)电磁驱动的产生： 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，这种作用常常称为电磁驱动，如图所示，当 转动蹄形磁铁时，线圈也跟着转动起来，产生这种现象 的原因就是电磁驱动．
(2)电磁驱动的原因分析： 当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化．例如， 线圈处于所示的初始位置时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁铁 一转动，穿过线圈的磁通量就增加了．根据楞次定律，此时线圈 中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着同 向转动起来．
4．7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
学习重点
考查热度
通过实例分析，理解涡流、电磁阻尼和电 磁驱动的本质
★★
利用比较法区别电磁阻尼和电磁驱动
★★★
基础梳理
一、涡流 1．涡流的产生 若在变化的磁场中有一块导体，由于电磁感 应，导体内会产生感应电流，如图所示的虚线所 示．这样的感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流，简称涡流．
2．涡流的特点 (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ΔΔ Bt 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．
3．涡流的利用 (1)真空冶炼炉内金属的电阻率小，涡流很强，产生的热量很 多，可以用来冶炼合金钢． (2)探雷器也是利用涡流工作的．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，金属中会产 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．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金 属物品也是这个原理．
学案：4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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．。
新人教版第4章第七节涡流 电磁阻尼和电磁驱动练习题及答案解析
1．(2021年哈师大附中高二检测)下列应用与涡流有关的是()A．家用电磁炉B．家用微波炉C．真空冶炼炉D．探雷器解析:选ACD.家用电磁炉、真空冶炼炉、探雷器都是利用涡流工作，而家用微波炉是利用微波直接作用于食物．图4－7－82．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图4－7－8所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电解析:选C.高频感应炉的线圈通入高频交变电流时，产生变化的磁场，变化的磁场就能使金属中产生涡流，利用涡流的热效应加热进行冶炼．故选项C正确．A、B、D错误．图4－7－93.如图4－7－9所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)()A．做等幅振动B．做阻尼振动C．振幅不断增大D．无法判定解析:选B.小球在通电线圈的磁场中运动，小球中产生涡流，故小球要受到安培力作用阻碍它与线圈的相对运动，做阻尼振动．图4－7－104.老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，如图4－7－10所示，同学们看到的现象是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动解析:选B.右环闭合，在此过程中可产生感应电流，环受安培力作用，横杆转动，左环不闭合，无感应电流，无以上现象，选B.图4－7－115．如图4－7－11所示，光滑金属球从高h的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，设金属球初速度为零，曲面光滑，则()A．若是匀强磁场，球滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，球滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，球滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，球滚上的高度小于h解析:选BD.若是匀强磁场，则穿过球的磁通量不发生变化，球中无涡流，机械能没有损失，故球滚上的高度等于h，选项A错B对；若是非匀强磁场，则穿过球的磁通量发生变化，球中有涡流产生，机械能转化为内能，故球滚上的高度小于h，选项C错D对．一、选择题图4－7－121．如图4－7－12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()A．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、玻璃杯解析:选C.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．2．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，这是为了() 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，以减少发热量解析:选BD.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．图4－7－133．(2021年合肥高二检测)如图4－7－13所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是()A．铁B．木C．铝D．塑料解析:选C.木球、塑料球在光滑水平面上将做匀速运动，B、D错误；铁球受磁铁的吸引在光滑水平面上将做加速运动，A错误；铝球受电磁阻尼作用在光滑水平面上将做减速运动，C正确．图4－7－144.某磁场磁感线如图4－7－14所示，有铜圆板自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，圆板中的涡电流方向是()A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针解析:选C.把圆板从A至B的全过程分成两个阶段处理:第一阶段是圆板自A位置下落到具有最大磁通量的位置O，此过程中穿过圆板磁通量的磁场方向向上且不断增大．由楞次定律判断感应电流方向(自上向下看)是顺时针的；第二阶段是圆板从具有最大磁通量位置O落到B位置，此过程穿过圆板磁通量的磁场方向向上且不断减小，由楞次定律判得感应电流方向(自上向下看)是逆时针的．图4－7－155．如图4－7－15所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则下列说法中正确的是()A．磁铁的振幅不变B．磁铁做阻尼振动C．线圈中产生方向不变的电流D．线圈中产生方向变化的电流解析:选BD.尽管不知道条形磁铁的下端是N极还是S极，但是，在条形磁铁上下振动的过程中，周期性地靠近(或远离)闭合线圈，使穿过闭合线圈的磁通量不断变化，从而产生感应电流．根据楞次定律可知，闭合线圈产生感应电流的磁场必然阻碍条形磁铁的振动，使其机械能不断减小，从而做阻尼振动；同时由于条形磁铁在靠近线圈和远离线圈时，穿过闭合线圈的磁通量方向不变，但磁通量的增减情况刚好相反．根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向不断地做周期性变化，即线圈中产生的感应电流是方向变化的电流．图4－7－166．如图4－7－16所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )A ．先向左，后向右B ．先向左、后向右、再向左C ．一直向右D ．一直向左解析:选D.当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈内产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动，故线圈有相对木板向右运动的趋势，故受到的静摩擦力总是向左．选项D 正确，A 、B 、C 错误．图4－7－177．如图4－7－17所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝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( )A ．整个过程都做匀速运动B ．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动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解析:选D.小球的运动主要研究两个阶段:一是球进入磁场的过程，由于穿过小球的磁通量增加，在球内垂直磁场的平面上产生涡流，有电能产生，而小球在水平方向上又不受其他外力，所以产生的电能只能是由球的机械能转化而来，由能的转化与守恒可知，其速度减小；二是穿出磁场的过程，同理可得速度进一步减小，故选项D 正确．图4－7－188．如图4－7－18所示，条形磁铁从h 高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S 断开时，至落地用时t 1，落地时速度为v 1；S 闭合时，至落地用时t 2，落地时速度为v 2，则它们的大小关系正确的是( )A ．t 1＞t 2，v 1＞v 2B ．t 1＝t 2，v 1＝v 2C ．t 1＜t 2，v 1＜v 2D ．t 1＜t 2，v 1＞v 2解析:选D.开关S 断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a ＝g ；当S 闭合时，线圈中有感应电流阻碍磁铁下落，故a ＜g ，所以t 1＜t 2，v 1＞v 2.9．一个半径为r 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环，用一根长为L 的绝缘细绳悬挂于O 点，离O 点下方L 2处有一宽度为L 4、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图4－7－19所示．现使圆环从与悬点O 等高位置A 处由静止释放(细绳张直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是( )图4－7－19 A ．mgL B ．mg (L 2＋r ) C ．mg (34L ＋r ) D ．mg (L ＋2r ) 解析:选C.线圈在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少．最后线圈在磁场下面摆动，机械能守恒．在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定摆动的整个过程中，金属环减少的机械能为mg (34L ＋r )．图4－7－2010. (2021年高考大纲全国卷Ⅱ)如图4－7－20，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析:选D.金属线圈进入与离开磁场的过程中，产生感应电流，线圈受到向上的磁场力即安培力，根据F ＝IlB ，E ＝Bl v ，I ＝E r 可得:F ＝B 2l 2v r ，由此可知线圈所受到的磁场力大小与速度大小成正比．当线圈完全进入磁场时，没有安培力，故F c ＝0；通过水平面b 时，有v 2b ＝2gh ab ，则v b ＝2gh ab ；通过水平面d 时设线圈刚完全进入时的速度为v ′b ，有v 2d－v ′2b ＝2gh bd ，则v d ＝v ′2b ＋2gh bd ，而h bd ＞h ab ，故v d ＞v b ，则F d ＞F b ，所以本题答案为D.二、非选择题图4－7－2111.如图4－7－21所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺旋管A .在弧形轨道上高为h 的地方，无初速度释放一磁铁B (可视为质点)，B 下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A 的中心轴运动，设A 、B 的质量分别为M 、m ，若最终A 、B 速度分别为v A 、v B .(1)螺旋管A 将向哪个方向运动？(2)全过程中整个电路所消耗的电能．解析:(1)磁铁B 向右运动时，螺旋管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺旋管A 向右运动．(2)全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A 、B 的动能和螺旋管中的电能，所以mgh ＝12M v 2A ＋12m v 2B ＋E 电． 即E 电＝mgh －12M v 2A －12m v 2B . 答案:(1)向右运动 (2)mgh －12M v 2A －12m v 2B 图4－7－2212．如图4－7－22所示，在光滑的水平面上有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环，以速度v ＝10 m/s 向一有界磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B ＝0.5 T ，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共释放了32 J 的热量，求:(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环运动的加速度．解析:(1)设刚好有一半进入磁场时，圆环的速度为v ′，由能量守恒，得12m v 2＝Q ＋12m v ′2 此时圆环切割磁感线的有效长度为2r ，圆环的感应电动势E ＝B ·2r ·v ′而圆环此时的瞬时功率P ＝E 2R ＝(B ·2r ·v ′)2R两式联立代入数据可得v ′＝6 m/s ，P ＝0.36 W(2)此时圆环在水平方向受向左的安培力F ＝ILB ，圆环的加速度为a ＝ILB m ＝B 2(2r )2v ′mR ＝6×10－2 m/s 2，方向向左．答案:(1)0.36 W (2)6×10－2 m/s 2 向左。
人教版高中物理选修324.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动(共46张PPT)
如图，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向 和所受安培力的方向。
安培力对线圈的运动有什么影响？
安培力阻碍线圈的运动
电磁阻尼
知道电磁阻尼现象的原理 知道电磁阻尼的几个应用
电表线圈骨架的作用
磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上
铝框
假定仪表工作时指针向右转动，铝框中感 应电流沿什么方向？
电磁驱动
电磁驱动： 磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受 到安培力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。
电磁驱动的反思
在电磁驱动的这个小实验中，线圈转动的速度与磁铁转动的速度相比有何 关系？在此运动过程中，安培力起阻力还是动力作用？ 线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁 铁，即同向异步。
当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象， 在铜盘中产生感应电流，使铜盘受到安培力作用， 而安培力的方向阻碍导体的运动，所以铜盘很快就 停了下来
问题与练习
如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。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 磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。分析这个现象的产生原因，并 说明此现象中能量转化的情况。
安培力对以地为参照物来说，是动力。 但对相对磁体的运动来说，是阻力。
电磁驱动的应用
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的
连接到三相电源时能产生旋转的磁场 一种交流感应电动机的结构
电磁驱动和电磁阻尼
电磁阻尼和电磁驱动有何区别和联系？
区别 联系
电磁阻尼
电磁驱动
产生电流的原因
由于导体在磁场中 由于磁场相对于导体运动，
高中物理第四章电磁感应7涡流电磁阻尼和电磁驱动课件新人教版选修3
解析：由于要求有效衰减紫铜薄板的上下及左右的微小振动，则在紫铜薄板发生 微小的上下或左右振动时，通过紫铜薄板横截面的磁通量应均能发生变化，由图 可以看出，只有 A 图方案中才能使两方向上的微小振动得到有效衰减． 答案：A
电磁阻尼和电磁驱动在现实生活中的应用 电磁阻尼和电磁驱动都是电磁感应现象的具体体现，都可利用楞次定律的广义表 述——来拒去留来解释． (1)电磁阻尼的应用：电学测量仪表中的阻尼器——磁电式仪表、电气机车中的电 磁制动器． (2)电磁驱动的应用：电动机、磁性转速表．
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
明确两者相 判断两者间 判断运 [思路点拨] 对运动情况 → 相互作用力 → 动情况
[解析] 若磁场相对于导体(或线圈或螺线管)运动，则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，由楞次定律、安培定则、左手定则可总结如下规 律：感应电流所受安培力总是阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动．所以 这个安培力驱动螺线管运动，阻碍磁铁运动，故 B、C 选项是正确的． [答案] BC
1.(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现 接通交流电流，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上 述加热时间，下列措施可行的有( ) A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率 C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯
解析：当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使 水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增 加线圈匝数、提高交变电流的频率都能增大感应电动势，瓷杯不能产生涡电流， 取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项 A、B 正确，选项 C、D 错误．
到安培力
浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象7涡流电磁阻尼和电磁驱动讲义新人教版选修3_
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动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(ΔB Δt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. 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.( × )一、涡流如图所示，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？ 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，使导体中的自由电子发生定向移动，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.(1)块状金属放在变化的磁场中.(2)块状金属进出磁场或在变化的磁场中运动.(1)金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能.(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，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.(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等.(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯.例1(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图1所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在待封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是( )图1C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器答案CD解析由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电源，A、B错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温度，C正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样会被熔化，只能是玻璃、塑料等材质，D正确.例2(多选)下列哪些措施是为了防止涡流的危害( )B.机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成答案CD解析电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应用；安检门是利用涡流工作的；变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止；变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止.故C、D正确.二、电磁阻尼弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁.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(如图所示)，磁铁就会很快停下来，解释这个现象.答案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靠近或离开线圈，也就使磁铁振动时除了受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力，克服阻力需要做的功较多，机械能损失较快，因而会很快停下来.1.闭合回路的部分导体在做切割磁感线运动产生感应电流时，导体在磁场中就要受到安培力的作用，根据楞次定律，安培力总是阻碍导体的运动，于是产生电磁阻尼现象.2.电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象，任何在磁场中运动的导体，只要给感应电流提供回路，就会存在电磁阻尼作用.例3(2018·嘉兴市高二第一学期期末)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图2所示.无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )图2答案 A解析感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化.在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，都会使穿过紫铜薄板的磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；在B、D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生，故B、D错误；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故C错误.三、电磁驱动一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，如图所示，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕轴转动.当蹄形磁铁顺时针转动时线圈也顺时针转动；蹄形磁铁逆时针转动时线圈也逆时针转动.(1)蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量是否变化？(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之间有什么关系？答案(1)变化.(2)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.线圈的转动速度小于磁铁的转动速度.电磁阻尼与电磁驱动的比较(1)电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动；电磁驱动中导体所受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动.安培力的作用效果均是阻碍导体与磁场的相对运动.(2)电磁阻尼中克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能；电磁驱动中由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，部分电能转化为导体的机械能而对外做功.例4如图3所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动.从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则( )图3A.线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同B.线圈将逆时针转动，转速比磁铁小C.线圈将逆时针转动，转速比磁铁大答案 B解析由楞次定律可知，线圈将与磁铁同向转动，但转速一定小于磁铁的转速.如两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，B正确，A、C、D项错误.[学科素养] 通过例3和例4，建立了电磁阻尼和电磁驱动的思维模型，加深了对电磁阻尼和电磁驱动的理解和区分，较好地体现了“科学思维”的学科素养.1.(对涡流的理解)(多选)对变压器和电动机中的涡流的认识，以下说法正确的是( )A.涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命B.涡流发热，要损耗额外的能量C.为了不产生涡流，变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯D.涡流产生于线圈中，对原电流起阻碍作用答案AB解析变压器和电动机中产生的涡流会使铁芯温度升高消耗额外的能量，同时会减少线圈绝缘材料的寿命，选项A、B正确；变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯是为了增加电阻，减小涡流，减少产生的热量，选项C错误；涡流产生于铁芯中，对原电流无阻碍作用，选项D错误.2.(涡流的应用)(2017·绍兴市高二检测)电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟，无废气，“火力”强劲，安全可靠.图4所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( )图4A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差答案 B解析锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流，故A错误；根据电磁炉的工作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故B正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用，故C错误；金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅底，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，故D错误.3.(对电磁阻尼的理解)(多选)如图5所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法正确的是( )图5A.2是磁铁，在1中产生涡流B.1是磁铁，在2中产生涡流答案AD解析当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动；不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来，选项A、D正确.4.(对电磁驱动的理解)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图6所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是( )图6C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB考点一涡流的理解、利用和防止1.下列关于涡流的说法中正确的是( )A.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B.涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应，但没有磁效应答案 A解析涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误；硅钢中产生的涡流较小，D错误.2.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一整块硅钢，这是为了( )A.增大涡流，提高变压器的效率B.减小涡流，降低变压器的效率C.增大涡流，减小铁芯的发热量D.减小涡流，减小铁芯的发热量答案 D3.(2017·金华市期末)如图1所示，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场使铁质锅底部产生无数小涡流，使锅体发热.则下列相关说法中正确的是( )图1C.恒定磁场的磁感应强度越大，电磁炉的热功率越大D.只提高磁场变化频率，可提高电磁炉的热功率答案 D解析锅体发热是由于变化的磁场产生涡流，并不是电磁炉本身发热且传导给锅体，故A错误；锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故B、C错误；提高磁场变化的频率，即提高磁通量的变化率，从而增大涡流，可提高电磁炉的热功率，故D正确.4.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图2所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入反复变化的电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属.该炉的加热原理是( )图2D.给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电答案 A解析高频感应炉的原理是电磁感应现象.当线圈中的电流反复变化时，线圈中产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，从而在金属中产生大量的热，并不是单纯利用线圈中电流的磁场，也没有利用线圈中电流产生的焦耳热，更没有给炉内金属通电，故A 正确，B、C、D错误.5.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图3所示，线圈中通以一定频率的周期性变化的电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法中正确的是( )图3答案ABC解析根据楞次定律得知：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化，故A正确；感应电流的频率与原电流的频率是相同的，涡流的频率等于通入线圈的周期性变化的电流频率，故B正确；因为线圈中的电流是周期性变化的，故在工件中引起的电流也是周期性变化的，可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，故C正确；电磁感应不能发生在塑料或橡胶制品中，故D错误. 考点二电磁阻尼的理解6.(2018·温州十五校联合体高二第一学期期末)如图4所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁.将磁铁拉离平衡位置后，磁铁将上下振动，经较长时间才会停下来.若在磁铁下方放一个固定的金属环，则磁铁很快就会停下来.这是因为放上金属圆环后( )图4A.金属环被磁铁磁化产生磁性，从而阻碍磁铁振动B.金属环上产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁振动C.金属环上产生静电感应，感应电荷的电场阻碍磁铁振动D.金属环材料的电阻率越大，阻碍效果就越明显答案 B7.如图5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5D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定答案 A8.在水平放置的光滑绝缘导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图6所示.现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们分别从导轨上的A 点以某一初速度向磁铁滑去.各滑块在向磁铁运动的过程中( )图6B.甲、乙做加速运动C.甲、乙做减速运动D.乙、丙做匀速运动答案 C解析 甲、乙向磁铁靠近时要产生涡流，受电磁阻尼作用，做减速运动，丙则不会产生涡流，只能匀速运动.9.(多选)如图7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7答案 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，故B 、C 正确.10.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图8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8A.mgbB.12mv 2C.mg (b －a )D.mg (b －a )＋12mv 2 答案 D解析 金属块在曲面上滑动的过程中，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. 11.(多选)如图9所示，闭合金属环从光滑曲面上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，曲面处在图中磁场中，则( )图9A.若是匀强磁场，环上升的高度小于hB.若是匀强磁场，环上升的高度等于hC.若是非匀强磁场，环上升的高度等于hD.若是非匀强磁场，环上升的高度小于h答案 BD解析 若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A 错误，B 正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生涡流，机械能减少，故C 错误，D 正确.考点三 电磁驱动12.如图10所示，闭合导线圆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10A.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，圆环并不转动答案 A解析 磁铁开始转动时，环中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，圆环与磁铁同向转动，所以选项A 正确.13.如图11所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以绕OO ′轴自由转动，两磁极靠近铜盘，但不接触.当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )图11答案 B14.(多选)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12所示，在此过程中( )图12答案BC解析磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁铁的运动.同理，磁铁穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁铁的运动，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一直做加速运动，C项对.。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
芯
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⑨ 阻碍 (选填“促进”或“阻碍”)导体的
运动,这种现象称为电磁阻尼。
(2)应用:磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速⑩ 停下来 ,
(2)阅读教材中“演示”的相关内容,回答下面问题。 如图所示,一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间,蹄形磁铁
和闭合线圈都可以绕 OO'轴转动。当转动蹄形磁铁时,观察线圈的运
动。怎样解释线圈的运动?
解答:当蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量就发生变化。例如, 线圈处于图中所示的初始状态时,穿过线圈的磁通量为零,蹄形磁铁 一转动,穿过线圈的磁通量就增加了,根据楞次定律,此时线圈中就 有感应电流产生,以阻碍磁通量的增加,因而线圈会跟着一起转动起 来。
主题 2:电磁阻尼、电磁驱动(重点探究) (1)阅读教材中的“思考与讨论”,回答下列问题。
①如图甲所示,一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时
感应电流的方向和所受安培力方向。安培力对线圈的运动有什么影 响?
②磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,如
图乙所示。假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流沿什么 方向?由于铝框转动时其中有感应电流,铝框要受到安培力,安培力 沿什么方向?安培力对铝框的转动产生什么影响?使用铝框做线圈骨 架有什么好处?
解答:①单匝线圈落入磁场中图示位置时感应电流方向为逆时
针,由左手定则可判定安培力方向向上,安培力阻碍线圈的下落。
②仪表工作时指针向右偏转,铝框中的感应电流方向(从上往下
4.7涡流 电磁阻尼和电磁驱动
电磁阻尼
电磁驱动 磁通量的变化而 产生感应电流， 从而使导体受到 安培力 导体受安培力的方 向与导体运动方 向相同，推动导 体运动 由于电磁感应，磁 场能转化为电能， 通过安培力做功，
(3)电磁阻尼与电磁驱动的比较 由于磁场运动引起
由于导体在磁场中运动 成因 而产生感应电流，从 而使导体受到安培力
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．
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的，这个 安培力使小车向右运动，且一直做加速运动， C对． 答案：BC
如图所示，把蹄形磁铁的两极靠近一个金属圆 盘(不接触)，当磁铁绕轴转动时，圆盘会转动 吗？说明理由．
答案：当蹄形磁铁转动时，相当于金属圆盘 向反方向做切割磁感线的转动，在金属圆盘 里形成涡流．根据楞次定律可知，金属圆盘 中的涡流受到的磁场力的作用是阻碍圆盘和 蹄形磁铁之间的相对运动的，所以圆盘随磁 铁一起转动，但圆盘的转速要小于磁铁的转 速．两者转动方向相同.
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.
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 说课稿
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“涡流、电磁阻尼和电磁驱动”是高中物理选修 3-2 第四章《电磁感应》中的一节内容。
这部分知识是电磁感应现象的应用和拓展，在生产生活中有着广泛的应用，如电磁炉、变压器、磁悬浮列车等。
通过对这部分内容的学习，学生能够进一步深化对电磁感应现象的理解，提高运用物理知识解决实际问题的能力。
教材首先通过实验引入涡流的概念，然后分别介绍了电磁阻尼和电磁驱动的现象及原理。
教材内容注重实验探究和理论分析相结合，有助于培养学生的观察能力、实验能力和逻辑思维能力。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应的基本规律，对法拉第电磁感应定律和楞次定律有了一定的理解。
但对于涡流、电磁阻尼和电磁驱动这些较为抽象的概念和现象，学生可能会感到陌生和困惑。
因此，在教学过程中，需要通过实验演示和多媒体辅助教学等手段，帮助学生建立直观的认识，降低学习难度。
此外，高二学生已经具备了一定的自主学习能力和探究精神，但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。
在教学中，要引导学生积极思考，主动参与探究活动，培养学生的创新思维和实践能力。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解涡流的概念，知道涡流的产生条件和特点。
（2）了解电磁阻尼和电磁驱动的现象，掌握其原理。
（3）能够运用涡流、电磁阻尼和电磁驱动的知识解释生活中的相关现象。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和实验能力。
（2）通过对现象的理论分析，提高学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
（3）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习物理的兴趣，培养学生的探索精神和创新意识。
（2）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，增强学生学以致用的意识。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 说课稿 教案
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。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
电磁阻尼
电磁驱动
由于电磁感应，磁场 能 导体克服安培力做功， 不 能转化为电能，通 量 其他形式能转化为 同 过安培力做功，电 电能，最终转化为 转 能转化为导体的机 点 内能 化 械能，而对外做功 相 两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都 同 是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间 的相对运动. 点
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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
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.
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
使导体运动 起 流， 感应电流使导体受到 安培力 的作用，
来． 2．应用：交流感应电动机．
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，
Hale Waihona Puke 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．
电磁阻尼
二、电磁阻尼与电磁驱动的比较
4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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。
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 知识清单
《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。
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五、电磁驱动
1、电磁驱动：磁场相对于导 体转动，在导体中产生感应电 流，感应电流使导体受到安培 力，安培力使导体跟着磁场转 动，这种现象称为电磁驱动。 2、应用：交流感应电动机，家用电度表， 车内的速度计等。
课堂练习
1、下列哪些措施是为了防止涡流的危害 （ CD ） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架， 把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多 电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电 的氧化层
新课标高中物理选修3－2
第四章 电磁感应
§4-7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
思考与讨论
电动机和变压器的工作原理都 跟电磁感应现象有关，内部都有 铁芯结构，为什么电动机和变压 器等的铁芯都不是整块金属，而 是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠 合而成？
一、涡流
1、定义：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金 属块内产生的自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称 涡流。 2、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流 时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产 生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。 3、如图所示，薄硅 钢片使涡流被限制在 狭窄的薄片之内，使 电阻增大，减弱涡流， 减小损失。且硅钢片 比普通钢片电阻率大， 其涡流损失只有普通 钢的1/5~1/4。
磁悬浮列车 1、中国：在上海，拥有一条时速超过400km 的高速列车线“横空出世”——从浦东机场 到陆家嘴长达40km的磁悬浮示范线。
2、到1979年，磁悬浮列车已经创造517km/h 的速度记录，每小时的能耗仅为飞机的1/3。
3、德国：拥有一条31.5km的载人磁悬浮 专线。
4、日本：18.4km的电动超导磁悬浮试验 线也已建好，时速达550km。
圆管的正视图
Uab=Bdv
可得流量Q为
Q=π d2v/4 即Q=π dUab/4B
左视图
磁悬浮的原理
超导材料由于它的抗磁性，已被应用于磁悬 浮高速列车。如图是磁悬浮的原理，图中P是圆 柱形磁铁，Q是用高温超导材料制成的超导圆环， 将Q水平放在磁铁P上，它就能在磁力作用下悬浮 在磁铁P的上方空中。 （1）在Q放入磁场过程中，Q中有无感应电流？ （2）根据题中提供的信息，Q的N极 指向如何？ （3）根据（2）的结论，Q中的电流 方向如何？ （4）稳定后，感应电流消失吗？
课堂练习
2、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个 条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的 滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一 初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动 情况是( BD ) A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动 注意：铁磁化相吸，铝电磁感应产生涡流， 故铁加速，铝减速
电磁感应的其他一些应用
v
v
电磁阻尼，使金属盘，磁铁和金属球 快速停下，机械能转化为电能以热的形 式散发到周围的空气中。
动圈式话筒
话筒就是利用电磁感应，把声音信号 转变为电信号的装置。
磁带录音机
录音：声音使话筒中产生随声音变化原感应电 流——音频电流，经放大后，进入录音磁头的线圈 中，在磁头的缝隙产生随音频电流变化的磁场，磁 带在紧贴磁头缝隙运动，磁带上的磁粉层被磁化， 从而录下声音的磁信号。
二、涡流的利用
探雷器的长柄 线圈中，通有变化 的电流，在其周围 就产生变化的磁场， 埋在地下的金属物 品，由于电磁感应 而形成涡流，涡流 的磁场反过来又作 用于线圈，使仪器 报警。
线圈
二、涡流的利用
机场、车站及 重要场所的安检门 及工作人员手上的 探测器，也是利用 与探雷器类似的电 磁感应原理使仪器 报警，来探测进出 人员身上携带的金 属物品。
Q N P
磁悬浮列车
如果把永磁体圆片置于超导体上方，靠近超 导体时，下方的超导体如同一块和上方的永磁体 同极相对的磁铁一样，使永磁体受到向上的斥力。 当斥力和重力平衡时，永磁体便悬浮在超导体上 方某一高度不动了。 与此相似，若在车辆底 部安装超导磁体，在轨道两 旁埋设一系列闭合铝环，整 个列车由埋在底下的线性同 步电动机来驱动。运行时， 列车凌空浮起，使车与轨道 间的摩擦减为零。
二、涡流的利用
1、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热 效应来熔化金属。交流电的频率越高，金 属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料 的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。 2、高频感应炉优点： 速度快，温度易控制， 整个过程在真空中进行， 能避免有害杂质混入被冶 炼的金属中，适于冶炼特 种合金和特种钢。
四、电磁阻尼
1、电磁阻尼现象：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：磁电式电表中 安装的使指针很快地停下 的铝框；电气机车内部可 使机车快速停下的电磁制 动器等
思考与讨论 用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动 后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在 车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两 个接线柱连在一起，这又是为什么？ 微安表是一种高灵敏度， 高精度电流表，表内的指针因 振动会产生摇摆，剧裂摇摆会 使微安表造成指针打偏、降低 灵敏度、或失灵等。故在运输 中，用导线短路两接线柱，使 内部表头线圈闭合产生磁阻， 大大降低因外界的摇摆、振动 对表头的影响。
延时继电器
原理：合上S时，电流 恒定，A中线圈磁极上 端为N极，吸住衔铁D， 使D与触头C接通；当S 断开时，电流减小，B 线圈电磁感应，阻碍电 流减小，产生顺时针电 流，再吸住D一段时间 后才使D与C断开。
电磁流量计
1、流量Q：单位时间内流 过的液体的体积。 2、原理：流动液体切割磁 感线，在ab两端形成电势 差为
三、涡流的防止
变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是 由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成， 目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡 流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏 绝缘层，对电器起到了保护的作用。
思考与讨论
绕有线圈 的铝框
为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？
电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是 利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流 的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数 的位置上。
二、涡流的利用 高频焊接机原理：线圈中通以高频电流，内部焊 接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高， 产生的感应电流越大。由于焊接缝处接触电阻很 大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化， 焊接在一起。应用于焊接自行车车架。
二、涡流的利用
Hale Waihona Puke 生活中的电磁炉，也是利用电磁感应 中的涡流的热效应来烧菜做饭的。