涡流电磁阻尼电磁驱动课件

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涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件

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光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图 4-7-3 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( )
A.mgb
B.12mv2
C.mg(b-a)
D.mg(b-a)+12mv2
图 4-7-3
【解析】 由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往ห้องสมุดไป่ตู้运动)能量守恒.初状 态机械能 E1=mgb+12mv2,末状态机械能 E2=mga,焦耳热 Q=E1-E2=mg(b -a)+12mv2. 【答案】 D
求解此题应把握以下两点: (1)金属块进出磁场时,产生焦耳热,损失机械能. (2)金属块整体在磁场中运动时,其机械能不再损失,在磁场中做往复运动.
电磁阻尼与电磁驱动的理解
电磁阻尼
电磁驱动
成因
由导体在磁场中运动形成
由磁场运动形成
安培力的方向与导体运动方 安培力的方向与导体运动方向
不 效果
向相反,为阻力
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、涡流
1.定义:由于电电磁磁感感应应 ,在导体中产生的像水中漩涡样的感感应应 电流. 2.特点:若金属的电阻率小,涡流往往很很强强,产生的热量很很多多. 3.应用 (1)涡流热效应:如真真空空冶冶炼炼炉炉. (2)涡流磁效应:如探探雷雷器器、安安检检门门.
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:用相互绝缘的硅钢钢片片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯. 二、电磁阻尼和电磁驱动 1.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 向总是阻阻碍碍导体运动的现象. (2)应用:磁电式仪表中利用电电磁阻尼 使指针迅速停止到某位置,便于读数.

涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件

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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,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,_使__导__体__运__动___起来.
探究 2 如何解释电磁驱动的形成原因?
当蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量就发 生变化,例如线圈处于如图 4-7-3 所示的初始 状态时,穿过线圈的磁通量为零,当蹄形磁铁转 动时,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.
思路点拨: 从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍它们 的相对运动,用这种方法来判断产生感应电流的导体的运动方向 比较简单.
解析:本题考查电磁驱动和楞次定律.当磁铁逆时针转动时, 相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线,线圈中产生大 小、方向周期性变化的电流,故 C 对,D 错;由楞次定律的推广 含义可知,线圈将与磁极同向转动,但转动的角速度一定小于磁 铁转动的角速度.如两者的角速度相同,磁感线与线圈处于相对 静止,线圈不切割磁感线,无感应电流产生.
解法二,由能量转化与守恒定律可知,线框匀速通过磁场时, 重力做的功全部转化为焦耳热,因线框重心下降的距离是 2h,所 以 Q=mg·2h.
显然,用能量转化与守恒定律求解比用焦耳热定义求解要简 单,所以两种方法都能用时,可优先用能量守恒求解.
答案:2mgh
图 4-7-6 A.交流电的频率越高,焊缝处的温度升高得越快 B.交流电的频率越低,焊缝处的温度升高得越快 C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件

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电磁阻尼的分析
例1 如图4-7-2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( )
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.铜环将做等幅摆动
图4-7-2
【思路点拨】 电磁阻尼现象中要抓住两点,一是 金属能够自身形成闭合回路,形成涡流,二是磁通 量要发生变化,形成涡流,阻碍相对运动. 【精讲精析】 铜环进入磁场和出磁场的过程中, 都有涡流产生,阻碍铜环的摆动,从而有机械能转 化为内能,A点高于B点,最终铜环将在磁场中做 等幅摆动.答案为B.
即时应用 (即时突破,小试牛刀) 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 D.在硅钢中不能产生涡流
二、电磁驱动与电磁阻尼 当蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量 就发生变化,例如线圈处于如图4-7- 1 所示的初始状态时,穿过线圈的磁通 量为零,当蹄形磁铁转动时,穿过线圈 的磁通量就增加了,根据楞次定律,此 图4-7-1 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.
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对. 【答案】 BC 【规律总结】 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 和磁场间发生相对运动.
电磁感应中的能量问题
例3 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图 4-7-6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面 上y=b(b>a)处以速度v沿抛物面下滑,假设抛物面 足够长,小金属块沿抛物面下滑后产生的焦耳热总 量是( )

涡流电磁阻尼和电磁驱动完整版课件

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答案: C
涡流现象中的能量转化问题 伴随着涡流现象,其他形式的能转化为电能,最终在金属 块中转化为内能.如果金属块放在变化的磁场中,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,最终转化为电能.
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,
答案: D
对电磁阻尼和电磁驱动的理解
电磁阻尼和电磁驱动的比较:见下表
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
不同点 成因
由于导体在磁 场中运动而产 生感应电流
由于磁场运动引起磁通量 的变化而产生感应电流
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
安培力的方向与导体运 导体所受安培力的方向
效果 动方向相反,阻碍导体 与导体运动方向相同,
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.
涡流的本质是电磁感应现象,遵守电磁感应定 律和楞次定律.
电磁阻尼和电磁驱动 1.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 安培力的作用,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,便 于读数. 2.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.
答案: A
3.(2014·广州高二检测)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ列应用与涡流有关的是( )

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件

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2.涡流现象中的能量分析 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. (1)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. (2)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,就会产生电热.
3.涡流的利用与防止 (1)利用. ①电磁炉:金属块内产生涡流时将会产生电热,因此可以用涡流来加热物 体.电磁炉就是利用了这一原理. ②真空冶炼:用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入周期 性变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化并达到很高 的温度,利用涡流冶炼的优点是整个过程能在真空中进行,这样就能防止空气中 的杂质进入金属,可以冶炼高质量的合金.
[后思考] 电磁驱动现象中,导体在安培力作用下的运动速度总要比磁场的运动速度慢 一些,原因是什么? 【提示】 如果导体速度和磁场速度一样,则两者相对速度为零,感应电流 便不会产生,这时的电磁驱动作用就会消失,所以导体速度总要比磁场速度慢一 些.
[合作探讨] 如图4-7-5所示,弹簧的上端固定,下端悬挂一根磁铁,将磁铁托起到一定高 度后释放,磁铁能振动较长的时间才停下来.
【答案】 AB
2.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,如图4-7-3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,因此适用于冶炼特种金属.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
【答案】 C

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件

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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.
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?
(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
一、涡流
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?
答案 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.
图1
图2
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?
同吗?
图4
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.线圈的转速 小于磁铁的转速.
[要点提炼] 电磁阻尼与电磁驱动的区别与联系:
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 受安培力的方向与导体运动方向 相同 , 推动 导体运动.
A.t1>t2,v1>v2
图9 B.t1=t2,v1=v2 C.t1<t2,v1<v2
D.t1<t2,v1>v2
解析 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,对磁铁有阻碍作用,故 a<g.所以 t1<t2,v1>v2.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测

课件8:4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课件8:4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动

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。
2磁场变化越快ΔΔtBt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。
Hale Waihona Puke 二、电磁阻尼与电磁驱动 1.电磁驱动和电磁阻尼的形成原因 当蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量就发生变化。例如,线 圈处于如图所示的初始状态时,穿过线圈的磁通量为零。当蹄 形磁铁转动时,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。
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。
A.mgb B.12mv2+mgb C.mg(b-a) D.12mv2+mg(b-a)
易错分析:对本题的易错选项及错误原因分析如下:
错误地认为金属块最终停在O点处而选B项;忽略了金属块刚 开始滑动时具有的动能而误选C项。 正确解答:金属块在进出磁场过程中要产生感应电流,感应电流 转化为热能,机械能要减小,上升的最大高度不断降低,最后刚 好滑不出磁场后,就做往复运动永不停止,根据能量转化与守恒, 整个过程中产生的焦耳热应等于机械能的损失,即:Q=ΔE=12 mv2+mg(b-a),故 D 正确。 正确答案:D
知识点3、电磁驱动

涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件PPT

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思考与讨论
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? (P27)磁电式电流表使用铝框做线圈骨架 有什么好处? FA I
v
铝框在磁场中转动时产生感应电流,磁场 对感应电流作用力阻碍铝框的转动,指针随着 铝框很快就稳定地指在读数位置上,达到能够 迅速读出数据的功能。
真空冶炼炉
涡流的应用
电磁灶采用了磁场感应涡流的加热原理。它利用陶 瓷玻璃板下方的线圈产生交变磁场,这样,铁锅的 锅底部就处在交变磁场中而产生环状电流(即涡流) 使锅本身高速发热,从而能将饭菜煮熟。
探雷器
金属探测器 安检门的原理:金属探测器的探 头和安检门里都有通着变化电流的线圈。当有 金属靠近时,会在金属中产生涡流,涡流的磁 场会影响线圈中的电流,使仪器报警。
题型一:关于涡流的利用和防止
类型一
电磁阻尼的分析
如图4-7-2所示,一金属球用绝缘细线悬挂于O点, 将金属球拉离平衡位置并释放,金属球摆动过程中经过有 界的水平匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界.若不 计空气阻力,则( B ) A.金属球向右穿过磁场后,还能摆至 原来的高度 B.在进入和离开磁场时,金属球中均 有感应电流 C.金属球进入磁场后离平衡位置越近 速度越大,感应电流也越大 D.金属球最终将静止在平衡位置
【习题2】:如如图所示,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管上端的管口无初速度释放,穿过A管的小球 比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描 述可能正确的是( AD ) A.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

涡流电磁阻尼和电磁驱动ppt课件

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(1)涡流是在整块金属内产生的感应电流。 (2)涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。
4
2.金属块中的涡流要产生热量,如果金属的电阻率小,则 涡流很强,产生的热量也很多。 3.应用: (1)涡流的热效应:
真空冶炼炉
高频焊接 焊
线圈导线


电磁炉
交流电源
待焊接元件
5
生活中的物理:电磁灶的工作原理
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,将饭用: (1).通电瞬间等效为断路 (2).电路稳定后等效为直流电阻 (3).断电瞬间等效为电源
开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁 场,能量储存在磁场中,开关断开时,线 圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化 成电能。
2
B变化导体环中发生的现 象?如果环不断增粗直到 变成一圆盘又会发生什么 现象?
采用身体略向前倾的姿势有利于将上颌窦内积存的分泌物排出体外根据麦克斯韦电磁场理论当如右图所示的磁场变化可能是由于产生磁场的电流变化时在磁场周围会产生感生电场导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线我们把它叫涡电流
4、7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
6
(2)涡流的磁效应:涡流的磁场反过来影响线圈 中的电流,使仪器报警。
金属探测仪
探雷器
7
门框
安检门 线圈
金属块
报警电路
~ 交流电
8
4、危害:线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的 涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。 5、防止(减少涡流的途径): ①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。

涡流、电磁阻尼和电磁驱动-ppt

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涡流:随着能源转换和传输需求的增加,涡流效应在电气设备中的应用将更加广泛,同时涡流技术也将在节能减排、环保等领域发挥重要作用。
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涡流在磁场中受到的力与金属或导电材料的运动方向相反,从而产生阻碍运动的力,即电磁阻尼力。
电磁阻尼力的大小与磁场强度、金属或导电材料的性质、运动速度等因素有关。
当金属或导电材料在磁场中运动时,会产生感应电流,即涡流。
电磁阻尼的原理
电磁阻尼在许多领域都有应用,如机械工程、航空航天、交通运输等。
在航空航天领域,电磁阻尼技术可以用于控制飞行器的振动和噪声,提高飞行器的性能和安全性。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
CATALOGUE
目录
涡流 电磁阻尼 电磁驱动 涡流、电磁阻尼和电磁驱动的比较
01
涡流
当导体在磁场中发生相对运动时,导体内部产生的感应电流。
涡流
涡流具有旋涡状的物理形态,其大小和方向随时间变化。
特点
涡流的定义
涡流的产生
产生条件
导体在磁场中作切割磁感线运动或导体中的磁通量发生变化。
利用涡流加热金属工件,可实现快速、均匀加热,提高生产效率和产品质量。
03
02
01
涡流的应用
02
电磁阻尼
电磁阻尼的定义
电磁阻尼是指利用磁场对金属或导电材料产生的作用力来减缓或阻止其运动的一种技术。
电磁阻尼器是一种利用电磁原理工作的阻尼器,它能够通过磁场对金属或导电材料的作用力来吸收或转化振动能量,从而达到减振降噪的目的。
电磁驱动具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点,因此在自动化、机器人、精密仪器等领域得到了广泛应用。
电磁驱动的定义

涡流、电磁阻尼和电磁驱动(高中物理教学课件)完整版7

涡流、电磁阻尼和电磁驱动(高中物理教学课件)完整版7

5.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其 左右振动的衰减最有效的方案是( A )
锅体发热从而加热食物。下列相关的说法中正确 的是( A ) A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工 作
C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电 磁炉来烹饪食物
D.电磁炉的上表面一般都是用金属材料制成,以 加快热传递、减少热损耗
例2. (多选)如图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产生感
3.探雷器(应用)
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, 涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警。用 来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷。机场、 车站的安检门探测人身携带的金属物品,道理是一样的。
三.涡流的应用与防止 4.变压器的铁芯(防止)
三.涡流的应用与防止 1.真空冶炼炉(应用)
线圈中通入迅速变化的电流,炉内的金 属中产生涡流。涡流产生的热量使金属 熔化。炉体本身不发热,一般用耐高温 材料制作。
2.电磁炉(应用)
迅速变化的电流通过电磁炉面板下方的 线圈时,面板上方的铁锅底部产生涡流, 铁锅迅速发热。面板本身并不发热。
三.涡流的应用与防止
电磁阻尼1
电磁阻尼2
例3.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车 装置,工作效应比靠摩擦力刹车更稳定,如图为该新 型装置的原理图(从后面朝前看);过山车的两侧装 有铜片,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车 进入停车区时铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快 停下来,关于该装置的下列说法正确的是( C ) A.刹车原理是利用了电流的磁效应 B.过山车从进入停车区到停止的过程,动能转化成 电能 C.过山车进入停车区的速度 越大,刹车的阻力越大 D.若将铜片换成有机玻璃片, 也能达到相同的刹车效果

课件3:4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课件3:4.7  涡流、电磁阻尼和电磁驱动

涡流的利用
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。
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
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。
第四章 电磁感应 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
B增强,闭合电路中产生感应电流 B
E
B增强,金属板中是否会有感应电流,如有,电 流如何分部?
B
一种特殊的电磁感应现象—涡流。 涡流在实际生活中有许多应用,比如:电磁炉、发电 机、电动机和变压器等。当然涡流也有利和弊两个方 面,我们如何去加以利用?如何去防止呢?
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 C.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
例2、如图所示,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.铜 D.铝
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磁铁的旋转使线圈跟着转动:
三、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。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动. 两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律;安培

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)

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,

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件

涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
防止 (1)途径一:增大铁芯材料的⑦ 电阻率 (2)途径二:用相互绝缘的⑧ 硅钢片 叠成的铁芯代替整个硅钢铁

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

课件2:2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课件2:2.3  涡流、电磁阻尼和电磁驱动

从图2.3-1甲中可以看到,磁场方向由下向上,如果从上 向下看(2.3-1乙),电子沿逆时针方向运动。电子带负电, 它在电场中受力的方向与电场方向相反。为使电子加速 请思考以下问题:
感生电场方向是顺时针还是逆时针? 顺时针 磁场应该由强变弱还是由弱变强? 由弱变强 电磁铁线圈中的电流应该由小变大还是由大变小? 由小变大
例2:(多选)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.探雷器的线圈中要通变化着的电流 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
思考
如图所示,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 和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响?
A.刹车原理是利用了电流的磁效应 B.过山车从进入停车区到停止的过程,动能转化成电能 C.过山车进入停车区的速度越大,刹车的阻力越大 D.若将铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果
例4:如图所示为演示电磁驱动的装置,图中①是磁铁,②是电极,当电机带动 磁铁旋转时,靠近它的金属圆盘(图中③)也会绕轴转动起来.关于电磁驱动与电 磁阻尼,下列说法正确的是( AD )
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
情境导入
在电磁的炉盘下有一个线圈。电磁炉工作时,它的盘面并不发热,在炉盘上放 置铁锅,铁锅就会发热,你知道这是为什么吗?
一、电磁感应现象中的感应电场
1.感生电场:磁场变化时会在空间激发一种电场。 这种电场与静电场不同,它不是电荷产生的,我 们把它叫作感生电场。
2.感生电动势:如果感应电动势是由感生电场产生的, 它也作感生电动势。
械能
两者都是电磁感应现象,导体受到的安培力都是阻碍导体与磁场 相同点

涡流 电磁阻尼和电磁驱动 课件

涡流 电磁阻尼和电磁驱动  课件
❖ 应用:感应电动机、电能表、 汽车上用的电磁式速度表等。
电磁驱动的应用 交流感应电动机
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
❖ 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是 磁场相对于导体运动.
❖ 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。
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。
涡流磁效应的利用
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。
四、涡流的机械效应
1、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,而安培力的 方向总是要阻碍导体的运动的现象。
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱 连在一起?
构成闭合回路,防止指针摆动。
电磁阻尼摆
如图,把铜片悬挂在磁铁的两极间,形成一个摆。在 无磁场时,铜片可以自由摆动,要经过较长时间才会停下 来。
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, 金属块内会产生感应电流.这种电流在金属块内自成 闭合回路,很像水的旋涡,故叫涡电流,简称涡流。
2.注意:
(1)涡流是在金属块内产生的感应电流。 (2)涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵 守电磁感应定律。
二、涡流的热效应:
1、应用 (1)真空冶炼炉
一旦在磁场中运动,由于穿过运动导体的磁通量发生 变化,铜片内将产生感应电流。根据楞次定律,铜片摆锤 的摆动便受到阻力而迅速停止。
2、电磁驱动:
当磁场相对于导体转动时, 在导体中会产生感应电流, 感应电流使导体受到安培力 的作用而运动起来的现象。
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• 应用:感应电动机、电能表、汽车 上用的电磁式速度表等。
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电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相 对于导体运动.
• 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。
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例与练1
如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图,炉内装 着需冶炼的金属,炉外绕着很多匝线圈,当高频交 变电流通过线圈后,炉内的金属就会被熔化。请你 说明感应炉冶炼金属的原理,在电流有效值相同的 情况下,电流频率的高低对冶炼过程有什么影响?
• 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 • 涡流是整块导体发生
的电磁感应现象,同 样遵守电磁感应定律。
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二、涡流的热效应:
1、应用 (1)真空冶炼炉
(2)电磁炉
炉盘下的线圈中通入 交流电,使炉盘上 的金属中产生涡流, 从而生热。
(3)金属探测器 探雷器、安检门等。
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探雷器
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

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例与练3
铁块会被磁化, 与磁铁相互吸引
铝块不会被磁化, 形成涡流,与磁 铁相互排斥
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 )
金属探测器
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二、涡流的热效应:
2、危害:发热浪费能量。
• 变压器、电机的铁芯都不是整块金属,而是由许多 相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的,以 减少涡流和电能的损耗,同时避免破坏绝缘层。
• 减少涡流的方法: 增大回路的电阻。
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三、涡流的机械效应
磁电式电流表
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涡流的热效应 电感:“通低频,阻高频”
电流频率越高,自感电动势
越大,产生的涡T
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例与练2
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
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1、电磁阻尼:导体在磁场中运动时,感应电流使导体受 到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
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2、电磁驱动:
当磁场相对于导体转动时,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 的现象。
• 线圈转动与磁铁同向,但转速小于 磁铁,即同向异步。
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
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课堂小结: 一、涡流 1概念 2应用 二、电磁阻尼 三、电磁驱动
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7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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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?
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一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属
块内产生的感应电流.
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