人教版高中物理选修32(课件):4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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【答案】 BD
5 新视点·名师讲座 涡流在生活中的应用 1.电磁灶 如图所示为电磁灶工作原理示意图,电磁灶的台面下布满了金属 导线缠绕的线圈,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底 之间产生强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强涡流, 当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热量,将饭煮熟.
2 新知识·预习探索 学习目标
1.了解涡流产生的原理,涡流的防止和应用. 2.了解电磁阻尼和电磁驱动. 3.提高学习兴趣,培养用理论知识解决实际问题的能力.
新知预习 一、涡流 1.概念: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:整块金属的电阻很小,涡流往往很强,产生的热量很多. 3.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.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.
问题探索 ◆想一想 用导线把微安表的两个接线柱连在一起后,晃动微安表时,表针 摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小?
提示 用导线把微安表的两个接线柱连接起来后,就形成了闭合 回路,产生感应电流从而阻碍表针的相对运动,即发生电磁阻尼现象.
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
跟踪练习 1.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
【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.
【答案】 C 【方法归纳】 (1)导体内产生涡流是由于闭合回路中磁通量发生 变化;(2)涡流的危害是发热,浪费了能量,减小涡流的方法是增大回 路的电阻.
【答案】 BC
5.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】 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.
2.探雷器 探测地雷的探雷器是利用涡流工作的.士兵手持一个长柄线圈在 地面扫过,线圈中有变化着的电流.如果地下埋着金属物品,金属中 会感应出涡流,涡流的磁场又会反过来影响线圈中的电流,使仪器报 警.这种探雷器可以用来探测外壳为金属的地雷或有较大金属零件的 地雷. 机场的安检门可以探测人身携带的金属物品,道理是一样的.
典例精析 如图所示,蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈 abcd,磁铁
和线圈都可以绕 OO′轴转动,当磁铁按图示方向绕 OO′轴转动时, 线圈的运动情况是( )
A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同 B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同 C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁 铁的转速 D.线圈静止不动
(2)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.
典例精析
如右图所示,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】 当磁铁转动时,由楞次定律知,线圈中有感应电流产 生,以阻碍磁通量的增加,即产生的感应电流必定是使其受到的力矩 的方向与磁铁转动方向相同,以减小磁通量的增加,因而线圈跟着转 起来,但转速小于磁铁的转速.
【答案】 C 【方法归纳】 无论是导体运动,还是磁场运动,电磁感应现象 中感应电流所受安培力总是阻碍导体和磁场间的相对运动.
【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到,故 D 项正确.
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
3 新课堂·互动探究 知识点一 对涡流的理解
重点聚焦 1.涡流的产生 涡流实际上是一特殊的电磁感应现象,当导体在变化的磁场中, 或者导体在非匀强磁场中运动时,导体内部可以等效成许许多多的闭 合电路,当穿过这些闭合电路的磁通量变化时,在导体内部的这些闭 合电路中将产生感应电流.即导体内部产生了涡流. 2.涡流的特点 当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时,由于整块金属的 电阻很小,涡流往往很强,根据公式 P=I2R 知,热功率的大小与电流 的平方成正比,故金属块的发热功率很大.
【答案】 A
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
【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.
A.开关 S 闭合时振幅逐渐减小, 开关 S 断开时振幅不变 B.开关 S 闭合时振幅逐渐增大, 开关 S 断开时振幅不变 C.开关 S 闭合或断开,振幅变化相同 D.开关 S 闭合或断开,振幅都不发生变化
【解析】 S 断开时,磁铁振动时穿过线圈的磁通量发生变化, 但线圈中无感应电流,故振幅不变;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,故 A 正确.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
B.减小 f
C.增大 f
D.同时减小 I 和 f
【解析】 增大线圈中交变电流的大小 I 和频率 f,可使金属物中 产生的涡流增大,提高探测器的灵敏度,选项 A、C 正确.
【答案】 AC
机场、车站和重要活动场所的安检门都安装有金属探测
器,其探测金属物的原理可简化为:探测器中有一个通有交变电流的
线圈,当线圈周围有金属物时,金属物中会产生涡流,涡流的磁场反
过来影响线圈中的电流,使探测器报警.设线圈中交变电流的大小为
I、频率为 f,要提高探测器的灵敏度,可采取的措施有( )
A.增大 I
1 新情境·激趣引航 金属探测器
乘坐飞机的乘客登机前都要接受安全检查.图中是一种手持式金 属探测器和地下金属探测器,一靠近金属体,它就会发出报警声.这 是为什么呢?
原来,在报警器内有一线圈,线圈中通有高频电流,因此线圈周 围有着高频的变化磁场.当报警器靠近金属体时,线圈的磁场在金属 体中感应出涡电流,涡电流产生的磁场又会穿过线圈,改变线圈中的 原磁场,使相关的电子线路产生报警声.
二、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使指针迅速停止摆动,便于 读数. 三、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,安培力使导体运动起来的现象. 2.应用:交流感应电动机.
跟踪练习 2.如右图所示,在 O 点正下方有一个具有理想边Байду номын сангаас的磁场,铜球 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( ) A. 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.铜球将做等幅摆动
【解析】 铜球进入磁场和出磁场的过程中,都有涡流产生,阻 碍铜球的摆动,从而机械能转化为内能,A 点高于 B 点,最终铜球在 磁场中做等幅摆动.故选 B.
【答案】 CD
知识点二 电磁阻尼与电磁驱动的比较
重点聚焦
电磁阻尼
电磁驱动
由于导体在磁场中运动而产生 由于磁场运动引起磁通量的变
成因 感应电流,从而使导体受到安培 化而产生感应电流,从而使导体
不
力
受到安培力
同 效果
安培力的方向与导体运动方向 导体受安培力的方向与导体运
相反,阻碍物体运动
动方向相同,推动导体运动
点
能量转 化
导体克服安培力做功,其他形式 能转化为电能,最终转化为内能
由于电磁感应,磁场能转化为电 能,通过安培力做功,电能转化 为导体的机械能,而对外做功
相同点
两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起 感应电流的导体与磁场间的相对运动
特别提醒 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 电磁驱动中阻碍的效果,导体的运动速度仍要小于磁场的运动速度.
【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
3.弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,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,如图所示,观察磁铁的振幅将会发现( )
3.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.如果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.
特别提醒 (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.
【答案】 B
4 新思维·随堂自测 1.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】 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.
【答案】 ACD
2.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
5 新视点·名师讲座 涡流在生活中的应用 1.电磁灶 如图所示为电磁灶工作原理示意图,电磁灶的台面下布满了金属 导线缠绕的线圈,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底 之间产生强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强涡流, 当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热量,将饭煮熟.
2 新知识·预习探索 学习目标
1.了解涡流产生的原理,涡流的防止和应用. 2.了解电磁阻尼和电磁驱动. 3.提高学习兴趣,培养用理论知识解决实际问题的能力.
新知预习 一、涡流 1.概念: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:整块金属的电阻很小,涡流往往很强,产生的热量很多. 3.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.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.
问题探索 ◆想一想 用导线把微安表的两个接线柱连在一起后,晃动微安表时,表针 摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小?
提示 用导线把微安表的两个接线柱连接起来后,就形成了闭合 回路,产生感应电流从而阻碍表针的相对运动,即发生电磁阻尼现象.
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
跟踪练习 1.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
【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.
【答案】 C 【方法归纳】 (1)导体内产生涡流是由于闭合回路中磁通量发生 变化;(2)涡流的危害是发热,浪费了能量,减小涡流的方法是增大回 路的电阻.
【答案】 BC
5.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】 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.
2.探雷器 探测地雷的探雷器是利用涡流工作的.士兵手持一个长柄线圈在 地面扫过,线圈中有变化着的电流.如果地下埋着金属物品,金属中 会感应出涡流,涡流的磁场又会反过来影响线圈中的电流,使仪器报 警.这种探雷器可以用来探测外壳为金属的地雷或有较大金属零件的 地雷. 机场的安检门可以探测人身携带的金属物品,道理是一样的.
典例精析 如图所示,蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈 abcd,磁铁
和线圈都可以绕 OO′轴转动,当磁铁按图示方向绕 OO′轴转动时, 线圈的运动情况是( )
A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同 B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同 C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁 铁的转速 D.线圈静止不动
(2)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.
典例精析
如右图所示,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】 当磁铁转动时,由楞次定律知,线圈中有感应电流产 生,以阻碍磁通量的增加,即产生的感应电流必定是使其受到的力矩 的方向与磁铁转动方向相同,以减小磁通量的增加,因而线圈跟着转 起来,但转速小于磁铁的转速.
【答案】 C 【方法归纳】 无论是导体运动,还是磁场运动,电磁感应现象 中感应电流所受安培力总是阻碍导体和磁场间的相对运动.
【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到,故 D 项正确.
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
3 新课堂·互动探究 知识点一 对涡流的理解
重点聚焦 1.涡流的产生 涡流实际上是一特殊的电磁感应现象,当导体在变化的磁场中, 或者导体在非匀强磁场中运动时,导体内部可以等效成许许多多的闭 合电路,当穿过这些闭合电路的磁通量变化时,在导体内部的这些闭 合电路中将产生感应电流.即导体内部产生了涡流. 2.涡流的特点 当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时,由于整块金属的 电阻很小,涡流往往很强,根据公式 P=I2R 知,热功率的大小与电流 的平方成正比,故金属块的发热功率很大.
【答案】 A
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
【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.
A.开关 S 闭合时振幅逐渐减小, 开关 S 断开时振幅不变 B.开关 S 闭合时振幅逐渐增大, 开关 S 断开时振幅不变 C.开关 S 闭合或断开,振幅变化相同 D.开关 S 闭合或断开,振幅都不发生变化
【解析】 S 断开时,磁铁振动时穿过线圈的磁通量发生变化, 但线圈中无感应电流,故振幅不变;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,故 A 正确.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
B.减小 f
C.增大 f
D.同时减小 I 和 f
【解析】 增大线圈中交变电流的大小 I 和频率 f,可使金属物中 产生的涡流增大,提高探测器的灵敏度,选项 A、C 正确.
【答案】 AC
机场、车站和重要活动场所的安检门都安装有金属探测
器,其探测金属物的原理可简化为:探测器中有一个通有交变电流的
线圈,当线圈周围有金属物时,金属物中会产生涡流,涡流的磁场反
过来影响线圈中的电流,使探测器报警.设线圈中交变电流的大小为
I、频率为 f,要提高探测器的灵敏度,可采取的措施有( )
A.增大 I
1 新情境·激趣引航 金属探测器
乘坐飞机的乘客登机前都要接受安全检查.图中是一种手持式金 属探测器和地下金属探测器,一靠近金属体,它就会发出报警声.这 是为什么呢?
原来,在报警器内有一线圈,线圈中通有高频电流,因此线圈周 围有着高频的变化磁场.当报警器靠近金属体时,线圈的磁场在金属 体中感应出涡电流,涡电流产生的磁场又会穿过线圈,改变线圈中的 原磁场,使相关的电子线路产生报警声.
二、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使指针迅速停止摆动,便于 读数. 三、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,安培力使导体运动起来的现象. 2.应用:交流感应电动机.
跟踪练习 2.如右图所示,在 O 点正下方有一个具有理想边Байду номын сангаас的磁场,铜球 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( ) A. 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.铜球将做等幅摆动
【解析】 铜球进入磁场和出磁场的过程中,都有涡流产生,阻 碍铜球的摆动,从而机械能转化为内能,A 点高于 B 点,最终铜球在 磁场中做等幅摆动.故选 B.
【答案】 CD
知识点二 电磁阻尼与电磁驱动的比较
重点聚焦
电磁阻尼
电磁驱动
由于导体在磁场中运动而产生 由于磁场运动引起磁通量的变
成因 感应电流,从而使导体受到安培 化而产生感应电流,从而使导体
不
力
受到安培力
同 效果
安培力的方向与导体运动方向 导体受安培力的方向与导体运
相反,阻碍物体运动
动方向相同,推动导体运动
点
能量转 化
导体克服安培力做功,其他形式 能转化为电能,最终转化为内能
由于电磁感应,磁场能转化为电 能,通过安培力做功,电能转化 为导体的机械能,而对外做功
相同点
两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起 感应电流的导体与磁场间的相对运动
特别提醒 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 电磁驱动中阻碍的效果,导体的运动速度仍要小于磁场的运动速度.
【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
3.弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,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,如图所示,观察磁铁的振幅将会发现( )
3.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.如果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.
特别提醒 (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.
【答案】 B
4 新思维·随堂自测 1.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】 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.
【答案】 ACD
2.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