【金牌學(xué)案】年高中物理 第四章 7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課件 新人教選修32

7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)1渦流

1．定義：塊狀金屬在變化的磁場中或在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的在金屬塊內(nèi)自成閉合回路的感應(yīng)電流． 2．渦流的熱效應(yīng) (1)定義：由于塊狀金屬導(dǎo)體存在電阻，當(dāng)渦流在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電熱，這就是渦流的熱效應(yīng)．(2)應(yīng)用：①真空冶煉爐；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；③金屬探測器：探雷器、安檢門等.(3)危害：發(fā)熱浪費(fèi)能量．(4)預(yù)防：增大回路的電阻．知識(shí)點(diǎn)2電磁阻尼

1．定義：導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到總是要阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的安培力的作用. 2．應(yīng)用：磁電式儀表、電氣機(jī)車的電磁制動(dòng)、阻尼擺等．知識(shí)點(diǎn)3電磁驅(qū)動(dòng)

1．定義：當(dāng)磁場相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)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(dòng)起來的現(xiàn)象． 2．應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、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(dòng)區(qū)別感應(yīng)電流塊狀金屬在變化的磁場中或在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流導(dǎo)體相對(duì)于磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流能量將電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能、電能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化區(qū)別效果在導(dǎo)體中產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象使其內(nèi)部構(gòu)成的通路產(chǎn)生焦耳熱產(chǎn)生的感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到的安培力的作用而阻礙它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)聯(lián)系都是電磁感應(yīng)規(guī)律的具體應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)4渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系

圖4－7－1工件非焊接部分的電阻R1＝R0·2πr，代入數(shù)據(jù)得R1＝2×10-3

Ω

解析：當(dāng)線圈中通過高頻交變電流時(shí)，由于電磁感應(yīng)，圓形金屬工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為

1.如圖4－7－2所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)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(jì)，圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)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(dǎo)線很遠(yuǎn)處由此向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是()圖4－7－2A．先順時(shí)針后逆時(shí)針B．先逆時(shí)針后順時(shí)針C．先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針D．先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針

解析：開始時(shí)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(yīng)電流逆時(shí)針．越過導(dǎo)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(yīng)電流順時(shí)針．遠(yuǎn)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(yīng)電流逆時(shí)針．答案：C題型1渦流的產(chǎn)生與與判斷【例2】光滑曲面與豎豎直平面的交交線是拋物線線，如圖4－7－3所示，，拋物線的方方程是y＝x2，下半部處在在一個(gè)水平方方向的勻強(qiáng)磁場中，，磁場的上邊邊界是y＝a的直線(圖中中虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從從拋物線上y＝b(b<a)處以速度v沿拋物線下滑滑，假設(shè)拋物線足夠夠長，金屬塊塊沿拋物線下下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總總量是()解析：小金屬塊進(jìn)入入或離開磁場場時(shí)，由于渦渦流現(xiàn)象產(chǎn)生生焦耳熱，損失機(jī)機(jī)械能而使金金屬塊所能達(dá)達(dá)到的最高位位置越來越低低；當(dāng)金屬塊所所能達(dá)到的的最高位置置為y＝a時(shí)，金屬塊塊不再進(jìn)出出磁場，不再產(chǎn)產(chǎn)生焦耳熱熱，金屬塊塊機(jī)械能不不再損失，，在磁場中中往復(fù)運(yùn)動(dòng)．由于于金屬塊減減少的動(dòng)能能和重力勢勢能全部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能，所答案：D2．某磁場場磁感線如如圖4－－7－4所所示，有有銅線圈自自圖示A位置落至B位置，在下下落過程中，自上向向下看，線線圈中的感感應(yīng)電流方向?yàn)闉?)C圖4－7－4A．始終順順時(shí)針C．先順時(shí)時(shí)針，再逆逆時(shí)針B．始終逆逆時(shí)針D．先逆時(shí)時(shí)針，再順順時(shí)針題型2電磁阻尼、、電磁驅(qū)動(dòng)動(dòng)分析【例3】如圖4－7－5所所示，兩兩個(gè)相等的的輕質(zhì)鋁環(huán)環(huán)套在一根水平光滑滑絕緣桿上上，當(dāng)一條條形磁鐵向向左運(yùn)動(dòng)靠靠近兩環(huán)時(shí)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情情況是()A．同時(shí)向向左運(yùn)動(dòng)，，間距變大大B．同時(shí)向向左運(yùn)動(dòng)，，間距變小小C．同時(shí)向向右運(yùn)動(dòng)，，間距變小小D．同時(shí)向向右運(yùn)動(dòng)，，間距變小小圖4－7－5解析：當(dāng)條形磁鐵鐵向左運(yùn)動(dòng)動(dòng)靠近兩環(huán)環(huán)時(shí)，將使使穿過兩環(huán)環(huán)中的磁通量都都增加，根根據(jù)楞次定定律，兩環(huán)環(huán)的運(yùn)動(dòng)都都阻礙磁鐵鐵相對(duì)環(huán)的運(yùn)動(dòng)，，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)環(huán)都向左運(yùn)運(yùn)動(dòng)．又由由于兩環(huán)中的感應(yīng)應(yīng)電流方向向相同，兩兩平行的同同向電流間間有相互吸吸收的磁場力，因因而兩環(huán)間間的距離要要減小，故故B項(xiàng)選項(xiàng)正確確．答案：B3．在水平平放置的光光滑絕緣桿桿ab上，掛有一一個(gè)金屬環(huán)環(huán)，該環(huán)套在一個(gè)個(gè)通電螺線線管的正中中央部位，，如圖4－7－6所示，，當(dāng))滑動(dòng)變阻器器的滑片向向右移動(dòng)的的過程中，，該環(huán)將(圖4－7－6A．向左移移動(dòng)B．向右移移動(dòng)C．不動(dòng)，，但面積