《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》人教版高中物理PPT1

为什么强磁铁使易拉 罐动起来或快速停下？
线圈转动方向是否相 同，是否同步？
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涡流的机械效应 阻碍导体和磁场间的相对运动
电磁驱动
磁场相对于导体运动,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,安培力使导体运动起来.
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
电磁阻尼
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》人教 版高中 物理PPT 1
作业
1、磁悬浮列车的悬浮原理、现状 2、电磁阻尼电梯工作原理 3、无线充电原理 4、电磁阻尼电梯工作原理
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》人教 版高中 物理PPT 1
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当堂训练
1.如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将 大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一 个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况( ) A．都做匀速运动 B．铁球、铝球都做减速运动 C．铁球做加速运动，铝球做减速运动 D．铝球、木球做匀速运动
当导体在磁场中运动时,在导体中会产生感应电流,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.
导体克服安培力做功，其他形式的能 转化为电能，最终转化为内能
电磁阻尼
电磁驱动
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
高频焊接
线圈导线
焊 接
处
交流电源
待焊接元件
变压器铁芯和电动机内的铁芯
涡流的防止:
a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
实验：隔空移物
分组实验1: 由磁铁和非磁性支架构成一个单摆，利用铝板完成下列操作 （1）当单摆摆动时，你有什么办法在不接触的情况下使它快速停下？ （2）当单摆静止时，你有什么办法在不接触的情况下使它摆动起来？
涡流应用：真空冶炼炉
优点： 加热速度快 能量损失小 温度容易控制 冶炼高纯度金属 加热真空器件
涡流应用：高频焊接
高频焊接 线圈导线
交流电源
待焊接元件
线圈中通入高频交流电 时待焊接的金属工件中 焊 就会产生涡流，由于焊 接 接缝处的电阻大于其他 处 部分的电阻，所有涡流 产生的热量主要集中在 焊接处，工件的其他部 分发热很少，感应电流 在焊缝处产生大量的热， 将金属熔化，最终把工 件焊接在一起
有一口宝刀，极为刚硬，就在刀鞘里被熔 化为铁汁，而刀鞘也俨然完好无损。人们通 常必定会认为，雷火为害当先焚草木，然后 才熔化金石；而现在却是金石都被熔化，草 木反而无一被毁，这不是人之常情所能推测 的。
雷火为害当先焚草木，然后才 熔化金石；而现在却是金石都被熔 化，草木反而无一被毁。
疑惑：
1、能否发生这样的现象？
单摆为什么会快速停下来？
铝板是否受力？
铝板为什么没动？
能否适当改变实验条 件是铝板运动？
分组实验2： （1）铅笔竖直支撑易拉罐保持平衡，能不能利用强磁铁使易拉罐由静止运动 起来（磁铁尽量靠近易拉罐但不接触） ？ （2）用铅笔竖直支撑易拉罐,在易拉罐水平转动的过程中,能否利用强磁铁使 其快速的停下来（磁铁尽量靠近易拉罐但不接触）?
4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
中
内侍李舜举家曾被暴雷所震。他家堂屋的 西头房间，有雷火从窗户冒出，赫然蹿出于 房檐之上，家里人以为堂屋已被烧了，都跑 出去躲避。及暴雷停止，那间房子却宛然如 故，只是墙壁和窗纸都变黑了。屋内有一个 木架，其中杂七杂八地存放着各种器物，那 些有银饰的漆器，银饰全都熔化流到了地上， 漆器却不见被烤焦。
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电磁阻尼电梯
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磁涡流热疗系统
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不效
导体所受安培力的方向与导 体运动方向相反，阻碍导体
导体所受安培力的方向与 导体运动方向相同，推动
同 果 运动
导体运动
点能 量 转 化
导体克服安培力做功，其 他形式的能转化为电能， 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
联系
都属于电磁感应现象，电磁阻尼和电磁驱动中的安培力 都是阻碍导体与磁体间的相对运动
阻碍导体和磁场间的相对运动
寻找阿狸！
每个人心里都住在一个阿狸，给人美好和温暖
涡流的磁效应：金属探测仪 安检门 探雷器
报警电路 交流电~
线圈
课堂小结：
热效应
变化 磁场
涡旋 导体 电场
涡流
磁效应
机械效应
隔空取电
无线充电手机
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上海磁悬浮列车
分组实验2： （1）铅笔竖直支撑易拉罐保持平衡，能不能利用强磁铁使易拉罐由静止运动 起来（磁铁尽量靠近易拉罐但不接触） ？ （2）用铅笔竖直支撑易拉罐,在易拉罐水平转动的过程中,能否利用强磁铁使 其快速的停下来（磁铁尽量靠近易拉罐但不接触） ？
分组实验1: 由磁铁和非磁性支架构成一个单摆，利用铝板完成下列操作 （1）当单摆摆动时，你有什么办法在不接触的情况下使它快速停下？ （2）当单摆静止时，你有什么办法在不接触的情况下使它摆动起来？
涡流应用：电磁炉
电磁炉接入频率较低的交流 电，电流经过内部电路整流， 变为高频交流电，高频交流 电通入线圈后，电流周围就 产生很强烈的磁场，当电磁 炉上放上导磁体制成的锅具 时，变化的磁场会在导磁体 制成的锅中产生无数的涡流， 锅体本身高速发热，从而达 到加热锅内食物的目的。
涡流的热效应：电磁灶、真空冶炼炉、高频焊接
2 、为什么金石都被融化， 草木反而无一被毁。
雷电烁金实验
雷电烁金分析：
根据麦克斯韦电磁场理论，当磁场变化时会在磁场周 围激发出感生电场，导体中的自由电荷就会在此电场 力的作用下定向移动从而产生感应电流
B感
感应电流
B
通入交流电的线圈
涡流的产生
若在变化的磁场中有一块导体，由于电磁感应， 导体内会产生感应电流，这些电流在导体中自行闭合 成旋涡状,如图中虚线所示．这样的感应电流，看起来 就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流．