－魯科版選修32 1.3 電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 課件（27張）.ppt

1 3電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 我們學(xué)習(xí)了兩種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 互感和自感 現(xiàn)在我們繼續(xù)來學(xué)習(xí)另一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 渦流 渦流在實(shí)際生活中有許多應(yīng)用 比如 發(fā)電機(jī) 電動機(jī)和變壓器等 當(dāng)然渦流也有利和弊兩個(gè)方面 我們?nèi)绾稳ゼ右岳?如何去防止呢 前面我們講過 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論 當(dāng)如右圖所示的磁場變化時(shí) 導(dǎo)體中的自由電子就會在此電場力的作用下定向移動從而產(chǎn)生感應(yīng)電流 這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線 我們把它叫渦電流 視頻 一 渦流塊狀金屬在變化的磁場中或在磁場中運(yùn)動時(shí) 金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流 渦流是在整塊金屬內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流 渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 同樣遵守電磁感應(yīng)定律 由于整塊金屬的電阻通常很小 故渦流常常很大 1 應(yīng)用 1 渦流的熱效應(yīng) a 真空冶煉爐 高頻焊接 電磁灶 電源 焊接處 待焊接元件 線圈導(dǎo)線 二 渦流的熱效應(yīng) 二 渦流的熱效應(yīng) 1 應(yīng)用 2 電磁爐爐盤下的線圈中通入交流電 使?fàn)t盤上的金屬中產(chǎn)生渦流 從而生熱 電磁爐的優(yōu)點(diǎn) 電磁爐煮食的熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍具有升溫快 熱效率高 無明火 無煙塵 無有害氣體 對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射 體積小巧 安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)在電磁爐較普及的一些國家里人們譽(yù)之為 烹飪之神 和 綠色爐具 電流電壓經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電將高頻交流電加在感應(yīng)加熱線圈上 由此產(chǎn)生高頻交變磁場其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋 在烹飪鍋體內(nèi)因電磁感應(yīng)就有強(qiáng)大的渦流產(chǎn)生 渦流克服鍋體的內(nèi)阻流動時(shí)完成電能向熱能的轉(zhuǎn)換 高頻電磁爐的加熱原理 2 危害 發(fā)熱浪費(fèi)能量 變壓器 電機(jī)的鐵芯都不是整塊金屬 而是由許多相互絕緣的電阻率很大的薄硅鋼片疊合而成的 以減少渦流和電能的損耗 同時(shí)避免破壞絕緣層 減少渦流的方法 增大回路的電阻 二 渦流的熱效應(yīng) 用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯 磁電式電流表 三 渦流的機(jī)械效應(yīng) 視頻 1 電磁阻尼 導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí) 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力而總是要阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動的現(xiàn)象 應(yīng)用 磁電式儀表 電氣機(jī)車的電磁制動 阻尼擺等 視頻 2 電磁驅(qū)動 當(dāng)磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時(shí) 在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動起來的現(xiàn)象 線圈轉(zhuǎn)動與磁鐵同向 但轉(zhuǎn)速小于磁鐵 即同向異步 應(yīng)用 感應(yīng)電動機(jī) 電能表 汽車上用的電磁式速度表等 視頻 電磁阻尼是導(dǎo)體相對于磁場運(yùn)動 電磁驅(qū)動是磁場相對于導(dǎo)體運(yùn)動 安培力的作用都是阻礙它們間的相對運(yùn)動 電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別和聯(lián)系 四 渦流的其他應(yīng)用 金屬探測器探雷器 安檢門等 安檢門 探雷器 金屬探測器 下列哪些措施是為了防止渦流的危害 a 電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋b 磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架 把線圈繞在鋁框上c 變壓器的鐵芯不做成整塊 而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成d 變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層 例與練1 cd 在水平放置的光滑導(dǎo)軌上 沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵 如圖 現(xiàn)有鐵 鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲 乙 丙 使它們從導(dǎo)軌上的a點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去 各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動情況是 a 都做勻速運(yùn)動b 甲做加速運(yùn)動c 乙做勻速運(yùn)動d 丙做勻速運(yùn)動 鐵塊會被磁化 與磁鐵相互吸引 鋁塊不會被磁化 形成渦流 與磁鐵相互排斥 例與練2 bd 如圖所示 閉合金屬環(huán)從曲面上h高處滾下 又沿曲面的另一側(cè)上升 設(shè)環(huán)的初速為零 摩擦不計(jì) 曲面處在圖示磁場中 則 a 若是勻強(qiáng)磁場 環(huán)滾上的高度小于hb 若是勻強(qiáng)磁場 環(huán)滾上的高度等于hc 若是非勻強(qiáng)磁場 環(huán)滾上的高度等于hd 若是非勻強(qiáng)磁場 環(huán)滾上的高度小于h 例與練3 bd 如圖所示 在o點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場 銅環(huán)在a點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)b 不考慮空氣阻力 則下列說法正確的是 a a b兩點(diǎn)在同一水平線b a點(diǎn)高于b點(diǎn)c a點(diǎn)低于b點(diǎn)d 銅環(huán)將