高中物理 第四章 7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動課件 粵教版選修32

7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動知識點 1 渦流1定義：塊狀金屬在變化的磁場中或在磁場中運動時產(chǎn)生的在金屬塊內(nèi)自成閉合回路的感應電流2渦流的熱效應(1)定義：由于塊狀金屬導體存在電阻，當渦流在導體中流動時，就會產(chǎn)生電熱，這就是渦流的熱效應(2)應用：真空冶煉爐；電磁爐：爐盤下的線圈中通入交流電，使爐盤上的金屬中產(chǎn)生渦流，從而生熱；金屬探測器： 探雷器、安檢門等.(3)危害：發(fā)熱浪費能量(4)預防：增大回路的電阻知識點 2 電磁阻尼1定義：導體在磁場中運動時，感應電流使導體受到總是要阻礙導體的相對運動的安培力的作用.2應用：磁電式儀表、電氣機車的電磁制動、阻尼擺等知識點 3 電磁驅(qū)動1定義：當磁場相對于導體轉(zhuǎn)動時，在導體中會產(chǎn)生感應電流，感應電流使導體受到安培力的作用而運動起來的現(xiàn)象2應用：感應電動機、電能表、汽車上用的電磁式速度表等渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動區(qū)別感應電流塊狀金屬在變化的磁場中或在磁場中運動時，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的感應電流導體相對于磁場運動時，導體產(chǎn)生感應電流磁場相對于導體運動時，導體產(chǎn)生感應電流能量將電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機械能、電能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化電能與機械能之間的轉(zhuǎn)化區(qū)別效果在導體中產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象使其內(nèi)部構成的通路產(chǎn)生焦耳熱產(chǎn)生的感應電流使導體受到的安培力的作用而阻礙它們間的相對運動聯(lián)系都是電磁感應規(guī)律的具體應用知識點 4 渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動的區(qū)別與聯(lián)系圖 471工件非焊接部分的電阻 R1R02r，代入數(shù)據(jù)得R1210-3 解析：當線圈中通過高頻交變電流時，由于電磁感應，圓形金屬工件中產(chǎn)生的感應電動勢大小為1.如圖 472 所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線，導線中通有自東向西穩(wěn)定、強大的直流電流現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏的檢流計，圖中未畫出)檢測此通電直導線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導線很遠處由此向南沿水平地面通過導線的上方并移至距直導線很遠處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應電流的方向是()圖 472A先順時針后逆時針B先逆時針后順時針C先逆時針后順時針，然后再逆時針D先順時針后逆時針，然后再順時針解析：開始時線圈中磁感線方向向下，靠近過程逐漸增多，磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中的感應電流逆時針越過導線過程中，向下的磁感線減小，向上的增多，由楞次定律可知，線圈中的感應電流順時針遠離過程中，向上的磁感線減少，磁通量減小，由楞次定律可知，線圈中的感應電流逆時針答案：C題型1渦流的產(chǎn)生與判斷【例 2】光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖 473 所示，拋物線的方程是 yx2，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是 ya 的直線(圖中虛線所示)，一個小金屬塊從拋物線上 yb(ba)處以速度 v 沿拋物線下滑，假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖 473解析：小金屬塊進入或離開磁場時，由于渦流現(xiàn)象產(chǎn)生焦耳熱，損失機械能而使金屬塊所能達到的最高位置越來越低；當金屬塊所能達到的最高位置為 ya 時，金屬塊不再進出磁場，不再產(chǎn)生焦耳熱，金屬塊機械能不再損失，在磁場中往復運動由于金屬塊減少的動能和重力勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所答案：D2某磁場磁感線如圖 474 所示，有銅線圈自圖示 A位置落至 B 位置，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應電流方向為()C圖 474A始終順時針C先順時針，再逆時針B始終逆時針D先逆時針，再順時針題型2電磁阻尼、電磁驅(qū)動分析【例 3】如圖 475 所示，兩個相等的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當一條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)的運動情況是()A同時向左運動，間距變大B同時向左運動，間距變小C同時向右運動，間距變小D同時向右運動，間距變小圖 475解析：當條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，將使穿過兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運動都阻礙磁鐵相對環(huán)的運動，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運動又由于兩環(huán)中的感應電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸收的磁場力，因而兩環(huán)間的距離要減小，故 B 項選項正確答案：B3在水平放置的光滑絕緣桿 ab 上，掛有一個金屬環(huán)，該環(huán)套在一個通電螺線管的正中央部位，如圖 476 所示，當)滑動變阻器的滑片向右移動的過程中，該環(huán)將(圖 476A向左移動B向右移動C不動，但面積有擴大的趨勢D不動，但面積有縮小的趨勢解析：滑動頭向右移動，電阻變大，電流變小，穿過線圈的磁通量減小，所以線圈的面積縮小，阻礙磁通量的減小，又因為在正中央，金屬環(huán)不動答案：D