18学年高中物理第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学案新人教版

第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动

1.线圈中的电流变化时，线圈附近的导体中会产生

涡流，涡流会产生热量，因此在日常生活中，既

要防止有害涡流，又要利用有益涡流。

2．导体在磁场中运动，感应电流会使导体受到安

培力阻碍其运动，即为电磁阻尼。

3．磁场运动时，在磁场中的导体内会产生感应电

流，使导体受到安培力的作用而运动起来，即为

电磁驱动。

一、涡流

1．定义

由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。

2．特点

若金属的电阻率小，涡流往往很强，产生的热量很多。

3．应用

(1)涡流热效应：如真空冶炼炉、电磁炉(图4­7­1)。

图4­7­1

(2)涡流磁效应：如探雷器、安检门。

4．防止

电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。

(1)途径一：增大铁芯材料的电阻率。

(2)途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。

二、电磁阻尼和电磁驱动

1．电磁阻尼

(1)概念：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是

1

阻碍导体运动的现象。

(2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数。

2．电磁驱动

(1)概念：磁场相对导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象。

(2)应用：交流感应电动机。

1．自主思考——判一判

(1)涡流也是一种感应电流。(√)

(2)导体中有涡流时，导体本身会产热。(√)

(3)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。(×)

(4)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律。(√)

(5)电磁阻尼发生的过程中，存在机械能向内能的转化。(√)

(6)电磁驱动时，被驱动的导体中有感应电流。(√)

2．合作探究——议一议

(1)块状金属在匀强磁场中运动时，能否产生涡流？

提示：不能。块状金属在匀强磁场中运动时，穿过金属块的磁通量不变，所以金属块中不产生涡流。

(2)利用涡流加热时，为什么使用高频交流电源？

提示：涡流就是感应电流，使用高频交流电源，能产生高频变化的磁场，磁场中导体内的磁通量的变化更迅速，产生的感应电流更大，加热效果更好。

(3)电磁灶的原理是什么？

提示：电磁灶是利用涡流原理制成的。它利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而在铁质锅的底部产生无数强大的小涡流，使锅体迅速发热，然后加热锅内的食物。

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