《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》复习学案2.doc

学而优·教有方

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3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课程标准

素养目标

1.通过实验，了解涡流现象。

2.能举例说明涡流现象在生产生活中的应用。

1.了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动的概念。解释自然现象，解决实际问题。（物理观念）

2.了解涡流的原理，能在问题情境中应用其性质进行分析，获得结论。（科学思维）

3.观察电磁阻尼和电磁驱动现象，了解电磁阻尼和电磁驱动的原理及其在生活、生产中的应用。（科学探究）

必备知识·自主学习

一、涡流

真空冶炼炉的工作原理是什么？金属探测器为什么能探测金属物？

1.产生：在变化的磁场中的导体内产生的，就像水中的漩涡。所以把它叫作涡电流，简称。

2.特点：若金属的电阻率小，涡流往往很强，产生的很多。

3.应用：

（1）涡流的应用：如真空冶炼炉。

（2）涡流的应用：如探雷器、安检门。

4.防止：

电动机、变压器等设备中为防止铁芯中而导致浪费能量，损坏电器。

（1）途径一：增大铁芯材料的。

（2）途径二：用相互绝缘的叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。

二、电磁阻尼和电磁驱动

1.电磁阻尼：

（1）产生：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的现象。

（2）应用：电学仪表中利用使指针很快地停下来，便于读数。

2.电磁驱动：

（1）产生：如果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。

（2）应用：交流感应电动机。

【易错辨析】

（1）涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。（）

（2）涡流有热效应，但没有磁效应。（）

（3）在硅钢中不能产生涡流。（）

（4）电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象，都遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。（）

（5）电磁阻尼是由于电磁感应中安培力阻碍导体与磁场的相对运动产生的，而电磁驱动是由于电磁感应现象中安培力增强磁场与导体间的相对运动产生的。（）

关键能力·合作学习

知识点一对涡流的理解

1.涡流的本质：电磁感应现象。

2.产生涡流的两种情况：

（1）块状金属放在变化的磁场中。

（2）块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。

3.产生涡流时的能量转化：伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。

（1）金属块放在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能。

（2）如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。

线圈中的电流变化时，导体中为什么会产生感应电流？

提示：电磁感应。

【典例】如图是高频焊接原理示意图。当线圈中通以高频交流电时，待焊工件中就会产生感应电流，感应电流产生的热量将金属熔化，把工件焊接在一起。很多自行车架就是用这种办法焊接的。下列说法正确的是（）

A.通电时，待焊工件的各个位置都将发热熔化，以完成焊接

B．交流电的峰值不变，若频率越高，则焊缝处的温度升高得越快

C．工件上只有焊缝处温度升高得很快，是因为焊缝处比工件的其他部分电阻小

D．改换成直流电源，一样可以完成焊接工作

1.（多选）如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是（）

A．2是磁铁，在1中产生涡流

B．1是磁铁，在2中产生涡流

C．该装置的作用是使指针能够转动

D．该装置的作用是使指针能很快地稳定

2.通电线圈绕在四种不同的材料上，材料中能产生涡流的是（）

【加固训练】

1.如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）

A.减少线圈的匝数 B．提高交流电源的频率

C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯

2.（多选）下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）

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

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

知识点二电磁阻尼和电磁驱动的比较

电磁阻尼

电磁驱动

不

同

点

成因

由导体在磁场中运动形成的

由磁场运动而形成的

效果

安培力方向与导体运动方向相反,为阻力

安培力方向与导体运动方向相同,为动力

能量

转化

克服安培力做功,其他形式的能转化为电能,最终转化为内能

磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能

共同点