4.7《涡流》解析

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.
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。
二、涡流的热效应：
1、应用
(2)电磁炉
炉盘下的线圈中通入 使炉盘上 从而生热。 交流电， 的金属中产生涡流，
(1)真空冶炼炉
铝块不会被磁化， 形成涡流，与磁 铁相互排斥
例与练4
新增题型示例的研究
(2015新课标I-19). 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 AB A. 圆盘上产生了感应电动势 B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动 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了电流，此电流产生的磁场导致 磁针转动
第四章《电磁感应》
第七节《涡流、电磁
阻尼和电磁驱动》
教 学 目 标



（一）知识与技能 1．知道涡流是如何产生的。 2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及 如何利用和防止。 3．知道电磁阻尼和电磁驱动。 （二）过程与方法 培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。 （三）情感、态度与价值观 培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。



教学重点 1．涡流的概念及其应用。 2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学难点 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 教 学手段 电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变 压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安 表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U 形磁铁、能绕轴转动的铝框）。
(3)金属探测器
探雷器、安检门等。
探雷器
Hale Waihona Puke Baidu
金属探测器
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。
三、涡流的机械效应
磁电式电流表
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? B
Ｃ
E
金 属 片
Ｄ
互感和自感是两种特殊的电 磁感应现象,现在学习另一种特 殊的电磁感应现象—涡流。涡 流在实际生活中有许多应用， 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?
【试题说明】本题以19世纪物理学史上有名的“阿拉果圆盘实验”为载体，考 查考生对电磁感应和楞次定律的理解和推理能力，充分体现了学生的科学素养。
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。
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？ 涡流的热效应 电感： “通低频，阻高频”
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.
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。 应用：感应电动机、电能表、 汽车上用的电磁式速度表等。
电流频率越高，自感电动势 越大，产生的涡流越强，冶 炼过程越快。
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
例与练3
铁块会被磁化， 与磁铁相互吸引
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