高中物理 第4章 第10講 渦流、電磁阻尼和電磁驅動課件 新人教版選修32

第四章第四章 電磁感應電磁感應第十講第十講渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動 目標定位目標定位渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動2通過對渦流實例的分析，了解渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應用通過對渦流實例的分析，了解渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應用 1理解楞次定律的內容，并應用楞次定律判定感應電流的方向理解楞次定律的內容，并應用楞次定律判定感應電流的方向. 1理解楞次定律的內容，并應用楞次定律判定感應電流的方向理解楞次定律的內容，并應用楞次定律判定感應電流的方向. 1了解渦流是怎樣產(chǎn)生的及渦流現(xiàn)象的利用和危害了解渦流是怎樣產(chǎn)生的及渦流現(xiàn)象的利用和危害 3了解電磁阻尼和電磁驅動了解電磁阻尼和電磁驅動 目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習預習導學預習導學一、渦流一、渦流變化變化 磁場磁場 鐵芯鐵芯 感應電流感應電流 1定義：定義： 2應用應用真空冶煉爐真空冶煉爐 探雷器探雷器 3防止防止 電阻率電阻率 硅鋼片硅鋼片 二、電磁阻尼二、電磁阻尼阻礙導體的運動阻礙導體的運動 三、電磁驅動三、電磁驅動安培力安培力 渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義一、對渦流的認識一、對渦流的認識例例1對變壓器和電動機等中的渦對變壓器和電動機等中的渦流的認識，以下說法流的認識，以下說法正確正確的是的是()A渦流會使鐵芯溫度升高，減少渦流會使鐵芯溫度升高，減少線圈絕緣的壽命線圈絕緣的壽命B渦流發(fā)熱，要損耗額外的能量渦流發(fā)熱，要損耗額外的能量C為了不產(chǎn)生渦流，變壓器和電為了不產(chǎn)生渦流，變壓器和電動機的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊動機的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯D渦流產(chǎn)生于線圈中，對原電流渦流產(chǎn)生于線圈中，對原電流起阻礙作用起阻礙作用增加電阻，減小電流，增加電阻，減小電流，減少產(chǎn)生的熱量，減少產(chǎn)生的熱量，C錯誤錯誤 無阻礙作用無阻礙作用渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義二、對電磁阻尼的理解二、對電磁阻尼的理解1產(chǎn)生：閉合回路的部分導體在做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流時，產(chǎn)生：閉合回路的部分導體在做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流時，導體在磁場中就要受到磁場力的作用，根據(jù)楞次定律，磁場力總是導體在磁場中就要受到磁場力的作用，根據(jù)楞次定律，磁場力總是阻阻礙礙導體的運動，于是產(chǎn)生導體的運動，于是產(chǎn)生電磁阻尼電磁阻尼電磁阻尼是一種十分普遍的物理現(xiàn)象，任何在磁場中運動的導體，電磁阻尼是一種十分普遍的物理現(xiàn)象，任何在磁場中運動的導體，只要給感應電流提供回路，就會存在電磁阻尼作用只要給感應電流提供回路，就會存在電磁阻尼作用2應用：使用磁電式電表進行測量時，總希望指針擺到所示值的位應用：使用磁電式電表進行測量時，總希望指針擺到所示值的位置時便迅速地穩(wěn)定下來，以便讀數(shù)置時便迅速地穩(wěn)定下來，以便讀數(shù)由于指針轉軸的摩擦力矩很小，若不采取其他措施，線圈及指針由于指針轉軸的摩擦力矩很小，若不采取其他措施，線圈及指針將會在所示值附近來回擺動，不易穩(wěn)定下來為此，許多電表把將會在所示值附近來回擺動，不易穩(wěn)定下來為此，許多電表把線圈繞在閉合的鋁框上，當線圈擺動時，在線圈繞在閉合的鋁框上，當線圈擺動時，在閉合的鋁框中將產(chǎn)生閉合的鋁框中將產(chǎn)生感應電流感應電流，從而獲得電磁阻尼力矩，以使線圈迅速穩(wěn)定在所示值，從而獲得電磁阻尼力矩，以使線圈迅速穩(wěn)定在所示值的位置電氣列車中的電磁制動器也是根據(jù)電磁阻尼這一道理制的位置電氣列車中的電磁制動器也是根據(jù)電磁阻尼這一道理制成的成的渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義例例2如圖所示，一磁鐵用細線懸掛，一個很長的如圖所示，一磁鐵用細線懸掛，一個很長的銅管固定在磁鐵的正下方，開始時磁鐵上端與銅銅管固定在磁鐵的正下方，開始時磁鐵上端與銅管上端相平燒斷細線，磁鐵落入銅管的過程中，管上端相平燒斷細線，磁鐵落入銅管的過程中，下列說法下列說法正確正確的是的是()磁鐵下落的加速度先增大，后減??；磁鐵下落的加速度先增大，后減??；磁鐵下落的加速度恒定；磁鐵下落的加速度恒定；磁鐵下落的加速度一直減小最后為零磁鐵下落的加速度一直減小最后為零 磁鐵下落的速度先增大后減??；磁鐵下落的速度先增大后減小；磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速運動磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速運動A只有正確只有正確B只有正確只有正確C只有正確只有正確 D只有正確只有正確剛燒斷細線時，磁鐵只受重力，向下加速運動剛燒斷細線時，磁鐵只受重力，向下加速運動 銅管中產(chǎn)生感應電流，對磁鐵的下落產(chǎn)生阻力銅管中產(chǎn)生感應電流，對磁鐵的下落產(chǎn)生阻力故磁鐵速度增大，加速度減小故磁鐵速度增大，加速度減小 當阻力和重力相等時，磁鐵加速度為零，速度達到最大當阻力和重力相等時，磁鐵加速度為零，速度達到最大 渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義磁鐵逆時針轉動，相當于磁鐵不動而線圈順時磁鐵逆時針轉動，相當于磁鐵不動而線圈順時針旋轉切割磁感線針旋轉切割磁感線 例例3如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO轉動從上向下看，當磁鐵轉動從上向下看，當磁鐵逆時針轉動逆時針轉動時，則時，則()A線圈將逆時針轉動，轉速與磁鐵相同線圈將逆時針轉動，轉速與磁鐵相同B線圈將逆時針轉動，轉速比磁鐵小線圈將逆時針轉動，轉速比磁鐵小C線圈轉動時將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流線圈轉動時將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流D絲圈轉動時感應電流的方向始終是絲圈轉動時感應電流的方向始終是abcda如兩者的角速度相同，線圈不切割磁感線，無感應電流產(chǎn)生如兩者的角速度相同，線圈不切割磁感線，無感應電流產(chǎn)生 渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動三、對電磁驅動的理解三、對電磁驅動的理解目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習渦流的應用渦流的應用1如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化高頻變化的電流時，待的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，感應電流通過焊縫處產(chǎn)生大量熱量，焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，感應電流通過焊縫處產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分發(fā)熱很少，以下說法將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分發(fā)熱很少，以下說法正正確確的是的是()A交流電的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快交流電的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快B交流電的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快交流電的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻小工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻小D工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻大工件上只有焊縫處溫度升得很高是因為焊縫處的電阻大交流電頻率越高，則產(chǎn)生的感應電流交流電頻率越高，則產(chǎn)生的感應電流越強，升溫越快，工件電流相同，即越強，升溫越快，工件電流相同，即電阻大，溫度高，放熱多電阻大，溫度高，放熱多 渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習渦流的應用渦流的應用2. 如圖所示，磁電式儀表的線圈通常是如圖所示，磁電式儀表的線圈通常是用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，這用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的樣做的目的目的是是()A防止渦流而設計的防止渦流而設計的B利用渦流而設計的利用渦流而設計的C起電磁阻尼的作用起電磁阻尼的作用D起電磁驅動的作用起電磁驅動的作用線圈通電后在安培力作用下轉動，鋁框隨之轉動，在鋁框內產(chǎn)生渦流線圈通電后在安培力作用下轉動，鋁框隨之轉動，在鋁框內產(chǎn)生渦流 渦流將阻礙線圈的轉動，使線圈偏轉后盡快停下來渦流將阻礙線圈的轉動，使線圈偏轉后盡快停下來 渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習渦流的應用渦流的應用3. 如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質圓形金屬球如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質圓形金屬球以一定的初以一定的初速度通過有界勻強磁場速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球，小球()A整個過程勻速整個過程勻速B進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程做加速運動進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程做加速運動C整個過程都做勻減速運動整個過程都做勻減速運動D穿出時的速度一定小于初速度穿出時的速度一定小于初速度小球在進入和穿出磁場時都有渦流產(chǎn)生，小球在進入和穿出磁場時都有渦流產(chǎn)生，要受到阻力，即電磁阻尼作用，所以穿出要受到阻力，即電磁阻尼作用，所以穿出時的速度一定小于初速度時的速度一定小于初速度渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習對電磁驅動的理解對電磁驅動的理解4.如圖所示，光滑水平絕緣面上如圖所示，光滑水平絕緣面上有兩個金屬環(huán)靜止在平面上，有兩個金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)環(huán)1豎直，環(huán)豎直，環(huán)2水平放置水平放置，均處于中間，均處于中間分割線上，在平面中間分割線正分割線上，在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵，當磁鐵沿中上方有一條形磁鐵，當磁鐵沿中間分割線向右運動時，下列說法間分割線向右運動時，下列說法正確的是正確的是()A兩環(huán)都向右運動兩環(huán)都向右運動B兩環(huán)都向左運動兩環(huán)都向左運動C環(huán)環(huán)1靜止，環(huán)靜止，環(huán)2向右運動向右運動D兩環(huán)都靜止兩環(huán)都靜止環(huán)環(huán)2中磁通量變化，根據(jù)楞次定律中磁通量變化，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的變化，感應電流，為阻礙磁通量的變化，感應電流的效果使環(huán)的效果使環(huán)2向右運動向右運動2條形磁鐵向右運動時，環(huán)條形磁鐵向右運動時，環(huán)1中磁通中磁通量保持為零不變，仍靜止；量保持為零不變，仍靜止；渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流、電磁阻尼和電磁驅動