(人教版)高中物理選修3-2課件：第4章-電磁感應(yīng)7-

7.渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動第一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。自學(xué)線索第二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)第三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。一、渦流很強(qiáng)很多真空冶煉爐探雷器安檢門第四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。4．防止：電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器．(1)途徑一：增大鐵芯材料的________．(2)途徑二：用相互絕緣的________疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯．電阻率硅鋼片第五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。二、電磁阻尼阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動

第六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．概念：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到________的作用，____________起來．2．應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機(jī)．三、電磁驅(qū)動安培力使導(dǎo)體運(yùn)動第七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。講要點(diǎn)例析第九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

渦流現(xiàn)象分析本質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路特點(diǎn)整個導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大產(chǎn)生(1)塊狀金屬放在變化的磁場中；(2)塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動第十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起．我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的．試定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊縫處放出的熱量越多？第十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊縫處放出的熱量越多．第十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：產(chǎn)生渦流的條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，對A、B、C給出的三種情況，穿過金屬塊的磁通量不發(fā)生變化．所以不產(chǎn)生渦流；把金屬塊放在變化的磁場中時，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生了變化，有渦流產(chǎn)生，故D正確．答案：D第十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

電磁阻尼和電磁驅(qū)動的比較項(xiàng)目比較內(nèi)容電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點(diǎn)成因由于導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流由于磁場運(yùn)動引起磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流效果安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動導(dǎo)體所受安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向相同，推動導(dǎo)體運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功，其他形式能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能相同點(diǎn)兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體受到的安培力都是阻礙導(dǎo)體與磁場間的相對運(yùn)動第十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

彈簧上端固定，下端懸掛一根磁鐵．將磁鐵托到某一高度后放開，磁鐵能振動較長一段時間才停下來．如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈，使磁鐵上下振動時穿過它(如圖所示)，磁鐵就會很快停下來．解釋這個現(xiàn)象，并說明此現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化情況．第十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：

當(dāng)磁鐵穿過固定的閉合線圈時，在閉合線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場會阻礙磁鐵和線圈靠近或離開，也就是磁鐵振動時除了受空氣阻力外，還有線圈受到的安培力阻礙，克服阻力需要做的功增多，振動時機(jī)械能的損失增快，因而會很快停下來．機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況可表示如下：第十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：答案：A第十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。〔做一做〕——教材P27取一只微安表，用手晃動表殼，觀察表針相對表盤擺動的情況．用導(dǎo)線把微安表的正、負(fù)兩個接線柱連在一起，再次晃動表殼，表針相對表盤的擺動情況與剛才有什么不同？怎樣解釋這種差別？【點(diǎn)撥】

用導(dǎo)線把微安表的兩個接線柱連在一起后，用手晃動表殼，表針的擺動幅度大大減小，因?yàn)橛脤?dǎo)線把微安表兩接線柱連在一起，就形成了閉合回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流從而阻礙它們的相對運(yùn)動．第二十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。4．渦流在生活中的應(yīng)用 在現(xiàn)代家庭的廚房中，電磁爐如圖甲是人們非常青睞的炊具，它具有熱效率高、溫控準(zhǔn)確、安全性好、清潔衛(wèi)生等特點(diǎn)．利用以下材料并結(jié)合已學(xué)習(xí)的電磁學(xué)知識分析、討論電磁爐的工作原理和使用過程中遇到的問題．第二十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。如圖乙所示是描述電磁爐工作原理的示意圖．爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈，當(dāng)電流通過線圈時，會產(chǎn)生磁場，這個磁場的大小和方向是不斷變化的，這個變化的磁場又會使放在電磁爐上面的鐵質(zhì)(或鋼質(zhì))鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流．由于鍋底有電阻，所以感應(yīng)電流又會在鍋底產(chǎn)生熱效應(yīng)，這些熱能便能起到加熱食物的作用．因?yàn)殡姶艩t是以電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生熱量，所以不是所有的鍋或器具都適用．適合放在電磁爐上烹飪的器具有：不銹鋼鍋、不銹鋼壺、平底鐵鍋；不適用的有：陶瓷鍋、圓底鐵鍋、耐熱玻璃鍋、鋁鍋、銅鍋等．第二十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。結(jié)合以上材料分析以下問題：(1)在電磁爐加熱食物的過程中涉及的物理原理有(回答三個即可)：①__________________________________________；②__________________________________________；③__________________________________________.(2)電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋、耐熱玻璃鍋的原因是____；電磁爐所用的鍋不能用鋁鍋、銅鍋的原因是________．(3)如果在鍋和電磁爐中間放一紙板，電磁爐還能起到加熱作用嗎？為什么？第二十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：(1)①電流的磁效應(yīng)(或電生磁)；②電磁感應(yīng)現(xiàn)象(或磁生電)；③電流的熱效應(yīng)(或焦耳定律)(2)陶瓷和玻璃是絕緣體，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流電阻率小，電熱少，效率低(3)能起到加熱作用，因?yàn)榫€圈產(chǎn)生的磁場能穿透紙板到達(dá)鍋底，在鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電流的熱效應(yīng)起到加熱作用．第二十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。練隨堂演練第二十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．下列關(guān)于渦流的說法中正確的是(

)A．渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B．渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流C．渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D．在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流第二十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只不過是由金屬塊自身構(gòu)成回路．它既有熱效應(yīng)，也有磁效應(yīng)，所以A正確，B、C錯誤；硅鋼中產(chǎn)生的渦流較小，D錯誤．答案：A第三十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2．下列應(yīng)用與渦流有關(guān)的是(

)A．家用電磁爐 B．家用微波爐C．真空冶煉爐 D．探雷器解析：家用電磁爐和真空冶煉爐利用渦流的熱效應(yīng)工作，探雷器利用渦流的磁效應(yīng)工作，而微波爐利用高頻電滋波工作．答案：ACD第三十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。3．一塊銅片置于如圖所示的磁場中，如果用力把這銅片從磁場拉出或把它進(jìn)一步推入，在這兩個過程中有關(guān)磁場對銅片的作用力，下列敘述正確的是(

)A．拉出時受到阻力 B．推入時受到阻力C．拉出時不受磁場力 D．推入時不受磁場力第三十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：銅片無論被拉出還是被推入，由于電磁感應(yīng)，銅片中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受安培力阻礙相對運(yùn)動，產(chǎn)生電磁阻尼效果，所以A、B正確．答案：AB第三十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：硅鋼材料的電阻率大，再采用薄硅鋼片疊壓在一起代替整塊硅鋼，增大了鐵芯中的電阻，阻斷了渦流回路，變壓器工作時產(chǎn)生的渦流發(fā)熱就少，減少了電能轉(zhuǎn)化為鐵芯的內(nèi)能，提高了效率，所A、D正確．答案：AD第三十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十六頁，編輯于星期五：