3　涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件PPT

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3　涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.知道感生电场的产生。2.知道涡流是如何产生的。3.知道涡流对我们有不利和有利两方面的影响,以及如何利用和防止涡流。4.知道电磁阻尼和电磁驱动。 1|电磁感应现象中的感生电场1.感生电场19世纪60年代,英国物理学家①　　 　　    在他的电磁场理论中指出:磁场②　     　    时能在周围空间激发电场,这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的,我们把它叫作感生电场。2.感生电动势磁场变化时会在周围空间激发感生电场,处在感生电场中的闭合导体中的自由电荷在感生电场的作用下做定向移动,产生感应电流,或者说,导体中产生了感应电动势。由③　　　　    产生的电动势叫作感生电动势。感生电动势的大小可由法拉第电磁感应定律求解,公式为E=④　 　    。感生电动势的方向与感生电场的方向⑤　　    ,与感应电流的方向⑥　　    。3.感生电动势中的非静电力⑦　　     对自由电荷的作用力。麦克斯韦变化感生电场相同相同感生电场 2|涡流易错警示    块状金属在匀强磁场中运动时,穿过金属块的磁通量不变,金属块中不产生涡流。电磁感应很强很多真空冶炼炉探雷器安检门电阻率硅钢片 3|电磁阻尼感应电流阻碍停止摆动知识拓展　如图所示,转动手柄时,蹄形磁体转动,穿过铝框的磁通量发生变化,根据楞次定律可知,此时铝框中有感应电流产生,以阻碍磁通量的变化,因而铝框就随磁体的转动而转动,转动方向与磁体相同,但一定比磁体转动得慢一些。  4|电磁驱动安培力安培力判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。1.涡流有热效应,但没有磁效应。 (　　)2.电磁驱动使电能转化为动能。 (　　)3.金属探测仪可用于月饼生产中,用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中。 (    　)4.真空冶炼炉外侧缠有线圈,当线圈中通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属。 (　　)5.在运输灵敏电流计的途中,为了防止指针猛烈偏转而损坏,会将其正负接线柱用导线连接,这是利用了电磁驱动现象。 (　　)✕√√✕1 |对涡流的理解情境    安检门是一种检测人员有无携带金属物品的探测装置,又称金属探测门。安检门主要应用在机场、车站等人流量较大的公共场所,用来检查人是否携带违禁的金属制品,如枪支、管制刀具等。少数高档安检门可以做到:当被检查人员从安检门通过,人所携带的金属超过根据重量、数量和形状预先设定好的参数值时,安检门即刻发出警报,并显示造成警报的金属所在区域,让安检人员及时发现该人所携带的金属物品。问题1.安检门利用涡流探测人所携带的金属物品的原理是怎样的?提示:安检门中有一个通有交变电流的线圈,当线圈周围有金属物品时,金属物品中会产生涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使安检门发出警报。2.如果安检门“门框”的线圈中通有恒定电流,安检门能否正常工作?提示:不能。 　涡流的本质涡流的本质是由于电磁感应而产生的感应电流,与一般导体或线圈的最大区别是金属块内自成闭合回路,但它同样遵循法拉第电磁感应定律。 　产生涡流的两种情况(1)把金属块放在变化的磁场中;(2)让金属块进出磁场或者在非匀强磁场中运动。 　能量变化伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,并最终在金属块中转化为内能。(1)如果把金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能并最终转化为内能。(2)如果让金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能并最终转化为内能。2 |电磁阻尼和电磁驱动注意　电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的效果是阻碍相对运动,应注意电磁驱动中导体的运动速度要小于磁场的运动速度。     　　零刻度在表盘正中间的电流计非常灵敏,通入电流后,线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时,指针在示数附近摆动很难停下,使读数变得困难。在指针转轴上装上扇形铝框或扇形铝板【1】,在合适区域加上磁场,可以解决此困难。下列方案合理的是 (　　)  信息提取    【1】铝框为闭合回路,铝板为闭合导体;【2】利用电磁阻尼使其快速停下。思路分析    当闭合导体与磁场发生相对运动时,两者之间产生电磁阻尼,阻碍相对运动。解析    A、C选项中,当指针向左偏转时,铝框或铝板可能会离开磁场,产生不了感应电流,不会产生电磁阻尼现象,指针不能很快停下,A、C错误;B选项中,磁场在铝框中间,当指针偏转角度较小时,铝框不能切割磁感线,不能产生感应电流,不会产生电磁阻尼现象,指针不能很快停下,B错误;D选项中,磁场在铝板中间,不论指针偏转角度大小,铝板上都会产生涡流,会产生电磁阻尼现象(由【1】【2】得到),指针很快停下,便于读数,D正确。故选D。答案    D