人教版高中物理选修3-2涡流、电磁阻尼和电磁驱动

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人教版高中物理选修3-2 4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动(20张PPT)

人教版高中物理选修3-2  4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动(20张PPT)

二:电磁阻尼
1、电磁阻尼现象:当导体在磁场中运
动时,感应电流会使导体受到安培力,
安培力的方向总是阻碍导体的运动,
这种现象称为电磁阻尼。
v
2、应用:磁电式电表中安装的使指
针很快地停下的铝框;电气机车内部
可使机车快速停下的电磁制动器等
例题2.(多选)如图所示,磁电式仪表的线圈通 常是用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样
涡流的利用
探雷器的长柄线
圈中,通有变化的电流,
在其周围就产生变化的
磁场,埋在地下的金属
物品,由于电磁感应而
线圈
形成涡流,涡流的磁场
反过来又作用于线圈,
使仪器报警。
涡流的利用
机场、车站及重 要场所的安检门及工 作人员手上的探测器, 也是利用与探雷器类 似的电磁感应原理使 仪器报警,来探测进 出人员身上携带的金 属物品。
C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小
思考与讨论 怎样减少涡流损耗?
交变电流
交变电流
整块铁芯
彼此绝缘的薄片
涡流的防止
变压器和电动机的铁芯不采用整块金属,而是由 许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成,目 的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡流的 热效应,从而减少电能的损耗,同时避免破坏绝.如图所示,闭合导线环和条形磁
铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转
动,开始时磁铁和圆环都静止在竖直平
面内。若条形磁铁突然绕OO′轴,N极
向纸里、S极向纸外转动,在此过程中,
圆环将(
)A
A.产生逆时针方向的感应电流,圆环上端向里、下端
向外随磁铁转动
B.产生顺时针方向的感应电流,圆环上端向外、下端 向里转动

人教版高中物理选修3-2课件4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件

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的目的是( )
A.防止涡流
B.利用涡流
C.起电磁阻尼的作用
D.起电磁驱动的作用
解析:线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线
产生感应电流,就是涡流,涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后较快停下来。
所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用。B、C 正确。
答案:BC
12345
3.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,如图所示为冶炼金属的高 频感应炉的示意图,炉内放入被冶炼的金属,线圈通入高 频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化。这种冶炼方 法速度快,温度易控制,并能避免有害杂质混入被炼金属 中,因此适于冶炼特种金属。该炉的加热原理是( ) A.利用线圈中电流产生的焦耳热 B.利用线圈中电流产生的磁场 C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 D.给线圈通电的同时,给炉内金属也通了电 解析:高频感应炉的原理是:给线圈通以高频交变电流后,线圈产生高频变化 的磁场,磁场穿过金属,在金属内产生强涡流,由于电流的热效应,可使金属 熔化。故只有 C 正确。 答案:C
(2)陶瓷和玻璃是绝缘体,不能产生感应电流。 (3)能起到加热作用,因为线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底,在锅底 产生感应电流,利用电流的热效应起到加热作用。
探究一
探究二
●名师精讲●
1.对涡流的理解
本质
电磁感应现象
条件
穿过金属块的磁通量发生变化,并且金属块本身可自行构成闭合回 路
特点
整个导体回路的电阻一般很小,感应电流很大
提示:铜盘转动时如果加上磁场,则在铜盘中产生涡流,磁场对这个涡流 的作用力阻碍它们的转动,故在较短的时间内铜盘停止转动。
探究一
探究二
●名师精讲●

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 说课稿

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》 说课稿

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》。

接下来,我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》是人教版高中物理选修 3-2 第四章《电磁感应》中的第七节内容。

这部分知识是电磁感应现象的拓展和应用,在生产生活中有着广泛的应用,如电磁炉、磁悬浮列车等。

通过对这部分内容的学习,学生能够进一步深化对电磁感应现象的理解,提高运用物理知识解决实际问题的能力。

在教材的编排上,先介绍了涡流的概念和产生原因,然后通过实验探究了电磁阻尼和电磁驱动现象,最后阐述了它们在实际中的应用。

这种编排方式符合学生的认知规律,由浅入深,逐步引导学生掌握知识。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应的基本规律,对法拉第电磁感应定律和楞次定律有了一定的理解。

但是,对于涡流、电磁阻尼和电磁驱动这些较为抽象的概念和现象,学生可能会感到难以理解。

此外,学生在实验探究和分析问题的能力方面还有待提高。

三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解涡流的概念和产生原因。

(2)知道电磁阻尼和电磁驱动现象,并能解释其原理。

(3)了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动在生产生活中的应用。

2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,培养学生的观察能力和逻辑思维能力。

(2)通过对电磁阻尼和电磁驱动现象的探究,培养学生的实验探究能力和创新思维能力。

3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。

(2)培养学生的科学态度和合作精神。

四、教学重难点1、教学重点(1)涡流的概念和产生原因。

(2)电磁阻尼和电磁驱动现象的原理。

2、教学难点(1)对涡流现象的理解。

(2)电磁阻尼和电磁驱动现象的区分。

五、教法与学法1、教法(1)讲授法:讲解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的基本概念和原理。

人教版高中物理选修3-2课件4-7《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》精品课件

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三、电磁驱动
1、电磁驱动:当磁场相对于导体转动时,在导体中会产生感应 电流,感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。 线圈转动与磁铁同向,但转速小于磁铁,即同向异步。
2、应用:感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。
电磁驱动
三、电磁驱动
3、电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
区别:①电磁阻尼是导体相对于磁场运动; ②电磁驱动是磁场相对于导体运动。
第四章 电磁感应
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
温故知炉
一、涡流
1.涡流:当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近 的任何导体中都会产生感应电流——涡流.
(1)涡流是在整块金属内产生的感应电流。 (2)涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。
一、涡流
2.涡流的热效应:金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率
二、电磁阻尼
(2)、微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起?
构成闭合回路,防止指针摆动。
3
如图所示,磁电式仪表的线圈通常是 用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上, 这样做的目的是( )
A.防止涡流而设计的 B.利用涡流而设计的 C.起电磁阻尼的作用 D.起电磁驱动的作用 线圈通电后在安培力作用下转动,铝框随之转动,在铝框内产生涡流 涡流将阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来
小,则涡流很强,产生的热量也很多。
真空冶炼炉 线圈导线
交流电源
高频焊接
焊 接 处
待焊接元件
一、涡流
2.涡流的磁效应:涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报 警。
金属探测仪 探雷器
一、涡流
门框
金属块
线圈 安检门
报警电路
~ 交流电
一、涡流

人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件

人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件

2.电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用, 下列说法正确的是( ) A.电磁炉利用变化的磁B场CD使食物中的水分子形成涡流来对食物 加热
B.当金属探测器在探测到金属时,会在金属内部产生涡流,涡 流的磁场反过来影响金属探测器中的电流,致使蜂鸣器发出蜂 鸣声
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动 的指针快速停下来,微安表在运输时要把正负接线柱短接也 是利用电磁阻尼,防止指针摆动过大损坏
4.电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流, 在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。 因此,我们要想
办法减小涡流。途径之一是增
大铁芯材料的电阻率,常用的
铁芯材料是硅钢,它的电阻率
比较大。另一个途径就是用互
相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
5.探测地雷的探雷器是利用涡流工作的。士兵手持一个长柄线 圈在地面扫过,线圈中有变化着的电流。如果地下埋着金属物 品,金属中会感应出涡流, 涡流的磁场反过来影响线圈中 的电流,使仪器报警。这种探 雷器可以用来探测金属壳的地 雷或有较大金属零件的地雷。 机场的安检门可以探测人身携带的金属物品,道理是一样的。
11.水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线,并通入如下图 所示的恒定电流,两个相同的正方形线框abcd和efgh到导线 的距离相等,两个线框
间产生的电磁现象忽略不计,
现分别给两个线框竖直向下
和水平向右的速度v。
下列判断正确的是( ACD) A.线框abcd做匀速直线运动,线框efgh做减速直线运动
C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D.磁块动能的增加量小于于重力势能的减少量
10.两个完全相同的灵敏电流计A、B,按图所示的连接方式, 用导线连接起来,当把电流计A的指针向左边拨动的过程中, 电流计B的指针将( )

高中物理人教版选修3-2课件:第4章第10讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

高中物理人教版选修3-2课件:第4章第10讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
高中物理·选修3-2·人教版
第四章 电磁感应
第十讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
目标定位
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1
了解涡流是怎样产生的及涡流现象的利用和危害 理解楞次定律的内容,并应用楞次定律判定感应电流的方 向.
小球在进入和穿出磁场时都有涡流产 生,要受到阻力,即电磁阻尼作用, 所以穿出时的速度一定小于初速度.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
如两者的角速度相同,线圈不切割磁感线,无感应电流产生 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
对点练习
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
涡流的应用 1.如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时, 待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝处产生大 量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其它部分发热很 少,以下说法正确的是( ) A.交流电的频率越高,焊缝处的温度升高得越快 B.交流电的频率越低,焊缝处的温度升高得越快 C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大 交流电频率越高,则产生的感应 电流越强,升温越快,工件电流 相同,即电阻大,温度高,放热 多
增加电阻,减小电流 ,减少产生的热量,C 错误
无阻碍作用 对点练习
课堂讲义 二、对电磁阻尼的理解
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.产生:闭合回路的部分导体在做切割磁感线运动产生感应电 流时,导体在磁场中就要受到磁场力的作用,根据楞次定律,磁 场力总是阻碍导体的运动,于是产生电磁阻尼. 电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象,任何在磁场中运动的导 体,只要给感应电流提供回路,就会存在电磁阻尼作用. 2.应用:使用磁电式电表进行测量时,总希望指针摆到所示 值的位置时便迅速地稳定下来,以便读数. 由于指针转轴的摩擦力矩很小,若不采取其他措施,线圈 及指针将会在所示值附近来回摆动,不易稳定下来.为此 ,许多电表把线圈绕在闭合的铝框上,当线圈摆动时,在 闭合的铝框中将产生感应电流,从而获得电磁阻尼力矩, 以使线圈迅速稳定在所示值的位置.电气列车中的电磁制 动器也是根据电磁阻尼这一道理制成的. 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习

人教版高中物理选修3-2第四章4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动

人教版高中物理选修3-2第四章4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动


16、业余生活要有意义,不要越轨。2021年4月3日 星期六1时18分 10秒13:18:103 April 2021

17、一个人即使已登上顶峰,也仍要 自强不 息。下 午1时18分10秒 下午1时18分13:18:1021.4.3
谢谢大家
2.金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻 率小,则涡流很强,产生的热量也很多。
3.应用 (1)利用
a.真空冶炼炉,高频焊接

线圈导线


电源
待焊接元件
生活中的物理:电磁炉的工作原理
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,当通上 交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底之间产生 强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强 涡流,当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热 量,将饭菜煮熟。
第七节
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
根据麦克斯韦电磁 场理论,当如右图所 示的磁场变化时,导 体中的自由电子就会 在此电场力的作用下 定向移动从而产生感 应电流,这种感应电 流是像旋涡一样的闭 合的曲线,我们把它 叫涡电流。
B
E
一.涡流
1.当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近 的任何导体中都会产生感应电流-----涡流.
4、著名物理学家弗曼曾设计过一个实验,如图
所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈,并接有电
源,板的四周有许多带负电的小球,整个装置支
撑起来.忽略各处的摩擦,当电源接通的瞬间,下
A 列关于圆盘的说法中正确的是(

A.圆盘将逆时针转动
B.圆盘将顺时针转动
C.圆盘不会转动
D.无法确定圆盘是否会动

9、 人的价值,在招收诱惑的一瞬间被决定 。21.4.321.4.3Saturday, April 03, 2021

高中物理选修3-2涡流电磁阻尼和电磁驱动分享资料.ppt

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3、注意:在电磁驱动下,金属圆盘的转速总是比磁铁或 磁场的转速小。
12
电磁感应的其他一些应用
v
v
电磁阻尼,使金属盘,磁铁和金属球 快速停下,机械能转化为电能以热的形 式散发到周围的空气中。
13
电磁阻尼与电磁驱动比较
14
动圈式话筒
话筒就是利用电磁感应,把声音信号 转变为电信号的装置。
15
磁带录音机
思考与讨论
电动机和变压器的工作原理都 跟电磁感应现象有关,内部都有 铁芯结构,为什么电动机和变压 器等的铁芯都不是整块金属,而 是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠 合而成?
1
一、涡流(eddy current)
1、定义:块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金 属块内可看成许多闭合回路,当穿过这些闭合回路的磁通 量发生变化时就会产生感应电流,叫涡电流,简称涡流。
情况是( BD )
A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动
注意:铁磁化相吸,铝电磁感应产生涡流, 故铁加速,铝减速
18
延时继电器
原理:合上S时,电流 恒定,A中线圈磁极上 端为N极,吸住衔铁D, 使D与触头C接通;当S 断开时,电流减小,B 线圈电磁感应,阻碍电 流减小,产生顺时针电 流,再吸住D一段时间 后才使D与C断开。
录音:声音使话筒中产生随声音变化原感应电 流——音频电流,经放大后,进入录音磁头的线圈 中,在磁头的缝隙产生随音频电流变化的磁场,磁 带在紧贴磁头缝隙运动,磁带上的磁粉层被磁化, 从而录下声音的磁信号。
16
课堂练习
1、下列哪些措施是为了防止涡流的危害
( CD )
A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,
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探雷器 金属探测器
应用: 1、真空冶炼炉:
抽真空
二、探雷器
3.安检门
线圈
门框
报警电路 ~ 交流电
(2)减少涡流
线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使 铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。
减少涡流的途径: a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅 钢铁芯。
二.电磁阻尼
1.当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体 受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运
动-----电磁阻尼
讨论: (1)为什么用铝框做线圈骨架?
V
(2)、微安表的表头在运输时为何应该 把两个接线柱连在一起?
2.讨论:为什么用铝框做线圈骨架?
铝质量轻,惯性小;铝的 价格便宜,大量使用节约 成本;电阻比较小,阻碍 作用大,减少指针的晃动 。
C、变压器的铁芯不做成整块,而是用 许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不 导电的氧化层
一.涡流
1.当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近 的任何导体中都会产生感应电流-----,则涡流很强,产生的热量也很多。
3.应用 (1)利用
a.真空冶炼炉,高频焊接

线圈导线


电源
待焊接元件
生活中的物理:电磁灶的工作原理
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,当通上 交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底之间产生 强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强 涡流,当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热
人教版高中物理选修3-2 涡流、电磁阻尼和电磁
驱动
2020/9/19
复习回顾: “互感”和“自感”产生 的感应电动势是动生电动势,还 是感生电动势?
B
E
金 属 片


互感和自感是两种特殊的电磁 感应现象,现在学习另一种特殊的 电磁感应现象—涡流。涡流在实 际生活中有许多应用,如:发电 机、电动机和变压器等。当然涡 流也有利和弊两个方面,我们如 何去加以利用?如何去防止呢?
(2)、微安表的表头在运输时为何应该 把两个接线柱连在一起?
1、如磁场相对于导体转动,在导体中会产 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----电磁 驱动。
2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的 原理工作的。
三.电磁驱动
1、如磁场相对于导体转动,在导体中会产生 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----电磁驱动。
量,将饭菜煮熟。
b.探雷器
c.安检门
线圈
门框
报警电路 ~ 交流电
生活中的物理:电磁灶的工作原理
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈 ,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁 锅底之间产生强大的交变的磁场,磁感线穿过锅 体,使锅底产生强涡流,当涡流受材料电阻的阻 碍时,就放出大量的热量,将饭菜煮熟。
2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的 原理工作的。
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动.
• 安培力的作用都是阻碍它们间的 相对运动。
例与练1
下列哪些措施是为了防止涡流的危害(
)CD
A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨 架,把线圈绕在铝框上
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