4.7+涡流电磁阻尼和电磁驱动--课件(人教版).ppt

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1、4.7+涡流电磁阻尼和电磁驱动-课件(人教版)复习回顾复习回顾:“:“互感互感”和和“自感自感”产产生的感应电动势是动生电动势生的感应电动势是动生电动势,还是还是感生电动势感生电动势?2021/5/222 互感和自感是两种特殊的电磁互感和自感是两种特殊的电磁感应现象感应现象,现在学习另一种特殊的现在学习另一种特殊的电磁感应现象电磁感应现象涡流涡流。涡流在实。涡流在实际生活中有许多应用，如：际生活中有许多应用，如：2021/5/223 一、涡流一、涡流:块状金属在变化的磁场中或在磁场块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时中运动时,金属块内产生的感应电流金属块内产生的感应电流.涡流是在涡流是在整块

2、整块金属内产生的感应电流。金属内产生的感应电流。涡流是涡流是整块整块导体发生导体发生 的电磁感应现象，同的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。样遵守电磁感应定律。2021/5/224二、涡流的热效应：二、涡流的热效应：zxxkzxxkzxxkzxxk1 1、应用应用应用应用 (1)(1)真空冶炼炉真空冶炼炉真空冶炼炉真空冶炼炉 真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流涡流产生的热量使金属熔化并达到流涡流产生的热量使金属熔化并达到很高的温度很高的温度(2)(2)电磁炉电磁炉电磁炉电磁炉 炉盘下的线

3、圈中通入交流电，使炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上的金属中产生涡流，从而炉盘上的金属中产生涡流，从而炉盘上的金属中产生涡流，从而炉盘上的金属中产生涡流，从而生热。生热。生热。生热。(3)(3)金属探测器金属探测器金属探测器金属探测器 探雷器、安检门等。探雷器、安检门等。探雷器、安检门等。探雷器、安检门等。2021/5/225 2 2、危害：发热浪费能量。、危害：发热浪费能量。变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以

4、减少涡流和电能的损耗，同时合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。避免破坏绝缘层。减少涡流的方法：减少涡流的方法：增大回路的电阻。增大回路的电阻。2021/5/226三、涡流的机械效应三、涡流的机械效应 1 1 1 1、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。应用应用

5、应用应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.2021/5/227 2 2、电磁驱动：当磁场相对于、电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，在导体中会产导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应电流使导生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用而运动体受到安培力的作用而运动起来的现象。起来的现象。线圈转动与磁铁同向，但转线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。速小于磁铁，即同向异步。应用：感应电动机、电能表、应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。汽车上用的

6、电磁式速度表等。2021/5/228 电磁阻尼是导体相对于磁场运动电磁阻尼是导体相对于磁场运动;电磁驱动是电磁驱动是磁场相对于导体运动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。安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。电磁阻尼与电磁驱动的电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系区别和联系2021/5/2291当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生近的另一个线圈中会产生_，看起来像水中的漩涡，看起来像水中的漩涡，所以把它叫做所以把它叫做_，简称，简称_2当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安当导体在磁场中运动时，感应

7、电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是培力，安培力的方向总是_，这种现象称为电磁阻，这种现象称为电磁阻尼尼3如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流，如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流，感应电流所受的安培力使导体运动起来这种作用称为感应电流所受的安培力使导体运动起来这种作用称为_1感应电流涡电流涡流感应电流涡电流涡流2阻碍导体的运动阻碍导体的运动3电磁驱动电磁驱动课堂小结：课堂小结：2021/5/2210变式迁移变式迁移 1.右图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起当A中通有交变电流时，

8、B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来 (1)试分析说明，焊接的快慢与交变电流的频率有什么关系？(2)试解释说明，为什么焊接过程中，接口a处被熔化而零件的其他部分并不很热？2021/5/2211解析：(1)A中交变电流的频率越高，B中磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，感应电流I越大，所以电流热功率PI2R也越大，焊接得越快(2)B中各处电流大小相等，但接口a处电阻大，电流热功率大，而其他部分电阻小，电流热功率小，所以接口a处已被熔化而零件其他部分并不很热2021/5/2212变式迁移变式迁移 2如右图所示，让一金属圆盘接近磁铁的两极，但不接触使磁铁转动，圆盘也会跟着转动这种现象

9、称为“电磁驱动”请你说明电磁驱动的原理 解析：当蹄形磁铁转动时，圆盘上不同位置的磁通量发生变化，因而圆盘中会有涡流形成，该涡流的磁场阻碍磁通量的变化，使圆盘随着磁铁一起转，但圆盘转动速度比磁铁慢2021/5/22131(2011年宁夏银川)电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说法中正确的是()A锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗解析：涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A正确B错误；电

10、磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成利用涡流加热物体，故选项CD错误答案：A基础巩固基础巩固2021/5/2214 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如下图所示，抛物线的方程是yx2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以初速度v沿抛物线下滑假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()学科网 Amgb B.mv2 Cmg(ba)Dmg(ba)mv2能力提升能力提升2021/5/2215解析：金属块进出磁场时，由于涡流现象产生焦耳热而使机械能减少解答本题首先应明确金属块的初、末状态，然后根据金属块机械能的变化确定所产生的焦耳热总量金属块进出磁场时，会产生焦耳热，损失机械能而使金属块所能达到的最高位置越来越低，当金属块所能达到的最高位置为ya时，金属块不再进出磁场，不再产生焦耳热金属块机械能不再损失，在磁场中往复运动由于金属块减少的动能和重力势能全部转化为内能，所以Q|EpEk|mg(ba)mv2.答案：D2021/5/2216谢谢