人教版物理选修3-2全册精品课件 第四章第七节

要点2
电磁阻尼与电磁驱动的比较
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，从而使导体受 到安培力
由于磁场运动引起磁 通量的变化而产生感 应电流，从而使导体 受到安培力
效 果
安培力的方向与导 导体受安培力的方向 体运动方向相反， 与导体运动方向相同， 阻碍物体运动 推动导体运动
选项
诊断
结 论
C
在交变电压和频率相同的条件下，产 生的感应电动势相同．增大焊接缝处 √ 的接触电阻，接触电阻处的电压、功 率分配就越大，产生的热量就会越大.
D
减小焊接缝处的接触电阻，由C选项 分析知热量不会增大.
×
【答案】
ABC 涡流是整块导体发生的电磁
【规律总结】
感应现象，同样遵守发生电磁感应现象的规
成功发现
1.涡流：由于电磁感应，在导体中产生的像水 中旋涡样的感应电流. 电磁感应 现象. 2.本质：_____________ 3.特点：若金属的电阻很小，涡流往往很大， 很多 产生的热量_________ 4.应用与防止 （1）应用：①涡流热效应的应用：如 冶炼炉 _________. 探雷器 、 ②涡流磁效应的应用：如__________ 安检门 _________.
பைடு நூலகம்
力的效果阻碍相对运动，应注意电磁驱动中
阻碍的结果，导体的运动速度仍要小于磁场 的运动速度．
例2
(2012· 中山一中高二检测)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水平穿过，如 图4－7－6所示，在此过程中( 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
图4－7－1
如图4－ 7－ 1所示，线圈中变化的电流将产生 变化 的磁场，金属导体中的磁通量 _______ 发生变化 而产生感应电流． ____________ 2.涡流产生的热量与哪些因素有关 金属的电阻率越小，导体的电阻越小，感应 大 ，由焦耳定律Q＝I2Rt知，产生 电流越______ 多 ． 的热量越_____
图4－7－5
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
【精讲精析】
选 项
逐项分析如下
诊断 结 论
增大交变电流电压，则电流变化率增大， A ΔΦ 由 E ＝n ，感应电动势和涡流增大. Δt 增大交变电流的频率，则电流变化率也增 B ΔΦ √ 大， 由 E＝n ， 感应电动势和涡流增大. Δt √
第七节
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
目标导航
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及其应用． 3．提高学习兴趣，培养用理论知识解决实际问题的能力．
重点难点：1.涡流产生机理．
2．用理论知识解决实际问题的能力．
新知初探自主学习
一、涡流
[自主探究] 1.涡流的产生
图4－7－6
【思路点拨】 运动情况． 【精讲精析】
本题为电磁驱动，可由楞次定
律判断作用力的方向，再由牛顿第二定律判断 磁铁水平穿入螺线管时，管中
将产生感应电流，由楞次定律的扩展含义知产
生的相互作用力阻碍磁铁的运动．同理，磁铁
穿出时，由楞次定律的扩展含义知产生的相互 作用力阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁
电磁阻尼
电磁驱动 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
不 同 点
导体克服安培力 能量 做功，其他形式 转化 能转化为电能， 最终转化为内能
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
要点探究讲练互动
要点1
本质
对涡流的理解
电磁感应现象 穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属 块本身可自行构成闭合回路 整个导体回路的电阻一般很小，感应电流 很大 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
条件
特点 能量转化
例1
高频焊接原理示意图，如图4－7－5所
示，线圈通过高频交流电，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( )
（2）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.防止 措施：①增大铁芯材料的电阻率；②用相互绝 缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯.
二、电磁阻尼 [自主探究] 电表线圈骨架的作用 如图4－7－2所示，线圈所受安培力方向向 上 ，起阻碍线圈运动的作用． _____
的现象.
2.应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅 速停下来，便于读数.
三、电磁驱动 [自主探究] 实验现象：如图 4－7－ 4所示，转动磁铁，铝 框跟着磁铁转动起来． 分析论证：磁铁转动时，
铝框中产生感应电流，
铝框受安培力作用而转动．
图4－7－4
成功发现 1．电磁驱动：磁场相对于导体运动时，导体 感应电流 ，使导体在安培力作用 中会产生____________ 运动起来 的现象． 下_____________ 2．应用：交流感应电动机．
如图4－7－3所示，指针向右转动，铝框中的
感应电流沿逆时针(从上向下看)，铝框右边所 受安培力方向向上，左边所受安培力方向向
下，对铝框转动起阻碍作用，使铝框较快停
下来．
图4－7－2
图4－7－3
成功发现 1.电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电 阻碍 导体运动 流使导体受到的安培力总是_______
做减速运动，选项B是正确的．
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 无论是导体运动，还是磁场运 【规律总结】
律．
变式训练 1.(2012· 唐山一中高二检测)下列应用中哪些与 涡流有关( ) A．高频感应冶炼炉 B．汽车的电磁式速度表
C．家用电度表(转盘式)
D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线 产生的电流
解析：选ABC.真空冶炼炉的炉外围通入反复 变化的电流，则炉内的金属中会产生涡流； 汽车速度表是磁电式电流表，指针摆动时， 铝框骨架中产生涡流，家用电度表(转盘式)的 转盘中有涡流产生；闭合线圈在磁场中转动 产生感应电流，不同于涡流，D错误．