最新4.7涡流-电磁阻尼和电磁驱动ppt
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4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动解析课件
A．防止涡流
B．利用涡流
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，使线圈偏转后尽快停下来．所以，这样做的目 的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．
答案：BC
（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。
复习回顾: “互感”和“自感”产生的 感应电动势是动生电动势,还是感生电 动势?
Ｃ
B
金
属
E
片
Ｄ
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?
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。简称涡流
图4－7－2
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，而金属薄片在磁场中所受的安培力总是阻碍金属片 的摆动，因此会很快停下来；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：前者摆中形成较强涡流，后者改成梳齿状，减弱了涡 流，受到阻碍变小。
二、涡冶炼炉
(3)高频焊接
焊
(2)电磁炉
线圈导线
接
炉盘下的线圈中通入交流
处
电，使炉盘上的金属中 产生涡流，从而生热。
电源
待焊接元件
热效应的危害：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。
涡流电磁阻尼和电磁驱动PPT课件 人教课标版
率很大的硅钢片叠成。
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。
3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。
6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。
涡流现象小结
• 定义：把块状金属放在变化的磁场中或者让它在 磁场中运动时，金属块内产生感应电流，这种电 流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，故 叫涡流。 • 特点:导体内由于涡流的作用而产生热量 • 利 用：冶炼、探雷、电磁炉等 • 防 止：各种电机和变压器的铁芯中，用涂有绝缘 漆的薄硅钢片叠压而成 • 能量转化：由其他能量向电能转化，最后电能转 化成热能
4.7 涡流 电磁阻尼和电磁驱动
麦克斯韦电磁场理论
• 磁场变化时，导体中的 自由电子就会感生电场 的作用下定向移动而产 生感应电流，这种感应 电流是像旋涡一样的闭 合的曲线，把它叫做涡 电流，简称涡流。 B增加
E
I
1、涡流
• 定义：把块状金属放在变化的磁场中或者 让它在磁场中运动时，金属块内产生感应 电流，这种电流在金属块内自成闭合回路， 很像水的漩涡，故叫涡流。 • 实质：电磁感应现象，通过闭合线圈的磁 通量变化而产生的感应电流。 • 特点:导体内由于涡流的作用而产生热量
播放录像
2、涡流的作用效果：
（1）热效应：
①应用 真空冶炼炉（P26图4.7-2) 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。）
金属探测器（探雷器、机场安检门等） 。 ②防止 • 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。 • 涡流与前面讲过的在闭合电路中的感应电流不同，它 是在整块金属内产生的感应电流。
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。
3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。
6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。
涡流现象小结
• 定义：把块状金属放在变化的磁场中或者让它在 磁场中运动时，金属块内产生感应电流，这种电 流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，故 叫涡流。 • 特点:导体内由于涡流的作用而产生热量 • 利 用：冶炼、探雷、电磁炉等 • 防 止：各种电机和变压器的铁芯中，用涂有绝缘 漆的薄硅钢片叠压而成 • 能量转化：由其他能量向电能转化，最后电能转 化成热能
4.7 涡流 电磁阻尼和电磁驱动
麦克斯韦电磁场理论
• 磁场变化时，导体中的 自由电子就会感生电场 的作用下定向移动而产 生感应电流，这种感应 电流是像旋涡一样的闭 合的曲线，把它叫做涡 电流，简称涡流。 B增加
E
I
1、涡流
• 定义：把块状金属放在变化的磁场中或者 让它在磁场中运动时，金属块内产生感应 电流，这种电流在金属块内自成闭合回路， 很像水的漩涡，故叫涡流。 • 实质：电磁感应现象，通过闭合线圈的磁 通量变化而产生的感应电流。 • 特点:导体内由于涡流的作用而产生热量
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2、涡流的作用效果：
（1）热效应：
①应用 真空冶炼炉（P26图4.7-2) 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。）
金属探测器（探雷器、机场安检门等） 。 ②防止 • 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。 • 涡流与前面讲过的在闭合电路中的感应电流不同，它 是在整块金属内产生的感应电流。
涡流电磁阻尼和电磁驱动完整版课件
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( )
最新4.7+涡流电磁阻尼和电磁驱动--课件(人教版)课件PPT
异烟腙：作用较弱，中枢不良反应 少。应用于精神分裂症、癫痫者。现临 床应用甚少！
变式迁移
2．如右图所示，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．
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，但圆盘 转动速度比磁铁慢．
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(
)学科网
A．mgb
B.
1 2
mv2
C．mg(b－a)
D．mg(b－a)＋
1 2
mv2
解析：金属块进出磁场时，由于涡流现象产生焦耳热 而使机械能减少．解答本题首先应明确金属块的初、末状 态，然后根据金属块机械能的变化确定所产生的焦耳热总 量．
我国现状
• 发病率及病死率列传染病第二位；
• 唯一单设病种的医院。
抗结核药物
• 一线药物：异烟肼、利福平、链霉素、吡 嗪酰胺、乙胺丁醇。
• 二线药物：PAS、丁胺卡那霉素、氟喹诺酮 类、TB1、1321TH。
抗结核药物
新药： • 吩嗪药：氯苯吩嗪 • 结核放线菌－N • 氨苄青霉素＋棒酸 • 新大环内酯类： • 硝基咪唑类：
3．如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流， 感应电流所受的安培力使导体运动起来．这种作用称为 ________．
1．感应电流 涡电流 2．阻碍导体的运动 3．电磁驱动
涡流
变式迁移
1.右图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图， 其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是 待焊接口，焊接时接口两端接触在一起．当A中通有交变电流 时，B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来．
变式迁移
2．如右图所示，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．
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，但圆盘 转动速度比磁铁慢．
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(
)学科网
A．mgb
B.
1 2
mv2
C．mg(b－a)
D．mg(b－a)＋
1 2
mv2
解析：金属块进出磁场时，由于涡流现象产生焦耳热 而使机械能减少．解答本题首先应明确金属块的初、末状 态，然后根据金属块机械能的变化确定所产生的焦耳热总 量．
我国现状
• 发病率及病死率列传染病第二位；
• 唯一单设病种的医院。
抗结核药物
• 一线药物：异烟肼、利福平、链霉素、吡 嗪酰胺、乙胺丁醇。
• 二线药物：PAS、丁胺卡那霉素、氟喹诺酮 类、TB1、1321TH。
抗结核药物
新药： • 吩嗪药：氯苯吩嗪 • 结核放线菌－N • 氨苄青霉素＋棒酸 • 新大环内酯类： • 硝基咪唑类：
3．如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流， 感应电流所受的安培力使导体运动起来．这种作用称为 ________．
1．感应电流 涡电流 2．阻碍导体的运动 3．电磁驱动
涡流
变式迁移
1.右图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图， 其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是 待焊接口，焊接时接口两端接触在一起．当A中通有交变电流 时，B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来．
4.7涡流-电磁阻尼和电磁驱动PPT课件
-
6
教学重、难点
教学重点
涡流的产生原因和涡流的作用。
教学难点
涡流的产生原因。
-
7
本节导航
1.涡流 2.电磁阻尼 3.电磁驱动
-
8
1.涡流
-
9
F合
前面我们讲过，根据麦克斯韦电 磁场理论，当如右图所示的磁场变 化时，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。
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
-
42
动画：涡流
-
43
动画：电磁阻尼摆
-
44
动画：阻尼电子仪器
-
45
课堂小结
1.块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场
中运动时，金属块内产生的感应电流叫涡流。
2.涡流的防止
①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块
-
12
现象：几分钟后学生感到铁芯变热。 解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中 或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电 流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水 的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。
-
13
注意
（1）金属块中的涡流也要产生热量,如果金属 的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。
这种探雷器可以 用来探测金属壳的 地雷或有较大金属 零件的地雷。
自制金属探测器
-
19
探雷器是利用涡流制成的
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 上扫过，线圈中有 变化的电流。
探雷器
涡流电磁阻尼和电磁驱动ppt课件
（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
接
处
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。
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
接
处
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。
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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
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（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
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。
THANKS FOR
WATCHING
感谢您的观看
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
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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[可修改版ppt]
![涡流、电磁阻尼和电磁驱动[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/037c8b88aeaad1f347933f13.png)
涡流、电磁阻尼和 电磁驱动
工具
第四章 电磁感应
一、涡流
1．概念：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的旋涡，把这种电流叫做
涡电流，简称涡流．
磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 图乙．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．安培力是沿什么方向的？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？
乙 为什么用铝 框做线圈骨架？
【点拨】 仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流 方向(从上往下看)沿铝框逆时针方向，铝框左边受向下的安培力， 而右边受向上的安培力，安培力阻碍线圈的转动．使用铝框做 线圈骨架的目的是利用感应电流来起到电磁阻尼作用，使线圈 偏转后尽快停下来．
练习、如图所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘 和磁铁均可以自由绕OO′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接 触．当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )
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 D．静止不动
〔况．用导线把微安表的正、负两个接线柱连在一起，再次晃 动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？怎样解 释这种差别？
【点拨】 用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，用 手晃动表壳，表针的摆动幅度大大减小，因为用导线把微安表 两接线柱连在一起，就形成了闭合回路，产生感应电流从而阻 碍它们的相对运动．
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 ．
工具
第四章 电磁感应
一、涡流
1．概念：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的旋涡，把这种电流叫做
涡电流，简称涡流．
磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 图乙．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．安培力是沿什么方向的？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？
乙 为什么用铝 框做线圈骨架？
【点拨】 仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流 方向(从上往下看)沿铝框逆时针方向，铝框左边受向下的安培力， 而右边受向上的安培力，安培力阻碍线圈的转动．使用铝框做 线圈骨架的目的是利用感应电流来起到电磁阻尼作用，使线圈 偏转后尽快停下来．
练习、如图所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘 和磁铁均可以自由绕OO′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接 触．当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )
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 D．静止不动
〔况．用导线把微安表的正、负两个接线柱连在一起，再次晃 动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？怎样解 释这种差别？
【点拨】 用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，用 手晃动表壳，表针的摆动幅度大大减小，因为用导线把微安表 两接线柱连在一起，就形成了闭合回路，产生感应电流从而阻 碍它们的相对运动．
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 ．
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.
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 教学课件
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第二章 电磁感应
8
知识点3 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。
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第二章 电磁感应
9
知识点4 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。
D．两环都静止
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第二章 电磁感应
18
解析：条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为0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。
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第二章 电磁感应
19
探究一 对感生电动势的理解 【问题导引】 著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中 心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一 圈带电的金属小球，如图所示，当线圈接通电源瞬间圆板发生转动，这 是为什么？
第二章 电磁感应
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
物理
第二章 电磁感应
1
[学习目标] 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。
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第二章 电磁感应
课件7：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
2．导体中产生的感应电流与磁场相互作用产生一个阻碍导体 与磁场相对运动的安培力，安培力做正功的过程是电能转化 为其他形式能量的过程，安培力做多少正功，就有多少电能 转化为其他形式能量．克服安培力做功的过程是其他形式能 量转化为电能的过程．克服安培力做多少功，就有多少其他 形式能量转化为电能．
19
例3 如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定 点O处．使金属环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过 水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向水平，和绝缘细杆 摆动的竖直面垂直．若悬点摩擦和空气阻力不计，且摆动过 程中金属环不翻转，则( )
10
【解析】 考查涡流现象、影响感应电动势大小的因素及分析 问题的能力．增大线圈的匝数，可以增大通过金属杯的磁通量 及磁通量的变化率，从而增大金属杯中产生感应电流的大小， 增大加热功率，缩短加热时间，A正确．
提高交流电的频率，最大磁通量不变．但交替变化快也能提高 磁通量的变化率，产生更大的感应电流．达到缩短加热时间的 目的，B正确．瓷杯是绝缘体，不能产生感应电流，不能加热， C错误．取走铁芯，金属杯中的磁通量变小，磁通量的变化率 也变小，从而导致加热功率变小，加热时间加长，D错误．
【答案】 AB
11
探究二、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．
8
3．涡流的防止和利用 (1)为了减少涡流，变压器、电机里的铁芯不是由整块的钢铁 制成的，而是用薄薄的硅钢片叠合而成． (2)用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入 反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量 使金属熔化．
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养其用理论知识解决实际问题的能力。
教学重、难点
教学重点
涡流的产生原因和涡流的作用。
教学难点
涡流的产生原因。
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1.涡流
2.电磁阻尼
3.电磁驱动
1.涡流
F合
前面我们讲过，根据麦克斯韦
B
电磁场理论，当如右图所示的磁场
变化时，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。
焊 接 处
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 .
而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电
，
流的频率越高焊接处放出的热量越多.
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，将饭菜煮熟。
导入新课
上一节课我们学习了两
种特殊的电磁感应现象—互
感和自感，现在我们继续来 学习另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：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？
这节课我们就学习这方面的知识Hale Waihona Puke 教学目标1.知识与技能
知道涡流是如何产生的。
知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流。
2.过程与方法
用实验的方法引入新课激发学生的求知欲。 通过旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因。 利用理论联系实际的方法加深理解涡流 。
3.情感态度与价值观
体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解
决问题，提高其学习掌握知识的能力。
通过理论与实际相结合，提高学习情趣，培
（2）探雷器
这种探雷器可以 用来探测金属壳的 地雷或有较大金属 零件的地雷。
自制金属探测器
探雷器是利用涡流制成的 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 上扫过，线圈中有 变化的电流。
探雷器
如果地下埋着金 属物品，金属中感应 涡流，涡流的磁场反 过来影响线圈中的电
探雷器
的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。
注意
（1）金属块中的涡流也要产生热量,如果金属 的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。
（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。由于整块金属的电阻通常很 小，故涡流常常很大。 （3）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！
问题：里面铁芯的作用？
铁芯的作用
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。
用硅钢片做变压器的铁芯
防止
原因：上面的实验中，把块状铁芯换成硅钢片 铁芯，再接通电源，几分钟后，通过学生感知，温 度没有明显变化。
解释：涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯，在 变化的磁场中，产生的涡流被限制在狭窄的薄片 之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，又因为 硅钢片比普通的电阻大，可以进一步减小涡流损 失，电动机和变压器的铁芯都不是整块金属。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。
应用
（1）真空冶炼炉，高频焊接
抽真空 冶炼金属的高频感 应电炉就是利用高频交 流电，通过线圈使装入 冶炼炉内的金属中产生 很强的涡流，从而产生 大量的热使金属熔化。
焊接原理： 线圈中通以高频交 线圈导线 流时，待焊接的金属工 件中就产生感应电流， 电源 由于焊接缝处的接触电 阻很大，放出的焦耳热 很多，致使温度升得很 待焊接元件 高，将金属熔化，焊接 在一起.
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。
（2）用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替 整块硅钢铁芯。
知识拓展
导体在非均匀磁场中移动或处在随时间 变化的磁场中时，因涡流而导致能量损耗称 为涡流损耗。 涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导 体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率 和电导率等因素有关。涡流损耗的计算需根 据导体中的电磁场的方程式，结合具体问题 的上述诸因素进行。
涡 流 损 耗
涡 流 检 测
涡流检测适用于导电材料探伤，常见 的金属材料可分为两大类：非铁磁性材料 和铁磁性材料。后者为铜、铝、钛及其合 金和奥氏体不锈钢；前者为钢、铁及其合 金。它们的本质差别是材质磁导率μ约为1 或远大于1 。在发电厂，除復水器等少量管 道使用铜、钛、奥氏体不锈钢非铁磁性材 料外，大量管道都采用钢管等铁磁性材料， 典型的应用有省煤器、水冷壁等。
原理图：
2.电磁阻尼
分析电表线圈骨架的作用 如图（图一）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？
E
定义
变压器在工作时，除了在原、副线圈产生 感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产
生感应电流。
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其
中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应
电流叫做涡流。
定义由来
实验1：
如图线圈接入220V交变电源，块状铁芯插
入线圈中，让一名学生感知铁芯的变化。
现象：几分钟后学生感到铁芯变热。 解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中 或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电 流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水
流，使仪器报警。
（3）安检门
门框
机场的安检门可
以探测人身携带的金
属物品，道理和探雷 器是一样的。
报警电路
线圈
~ 交流电
其它应用
新型炉灶——电磁炉。
金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、 探矿。
电磁炉
危害
导体在产生涡流的过程中，涡流也会产生热量
这样的话会造成很多的能源浪费，还可能烧坏电 器！（例如在电动机和变压器里面）
脉冲涡流检测
新 型 技 术
原理：脉冲涡流通常是以一定占空比的 方波作为激励信号施加于初级线圈，当载有 方波电信号的初级线圈接近导电材料或试件 时，在导体中感应产生瞬变的涡流和再生磁 场。瞬时涡流的大小、衰减状况与导体的电 磁特性、几何形状及耦合状况相关，次级线 圈（或电磁传感器）接收到的涡流再生磁场 包含有被检测对象导电率、磁导率及形状尺 寸的相关信息，据此可实现脉冲涡流的检测 与评价。