（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課件 新人教版選修3-2.ppt

《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課件 新人教版選修3-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課件 新人教版選修3-2.ppt（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.1.7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng),一、渦流 1.定義：在變化的磁場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的__________，就像水中的漩渦，所以把它叫做渦電流，簡(jiǎn)稱(chēng)渦流。 2.特點(diǎn)：若金屬的電阻率小，渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的______很多。 3.應(yīng)用 (1)渦流________的應(yīng)用：如真空冶煉爐。 (2)渦流________的應(yīng)用：如探雷器、安檢門(mén)。,感應(yīng)電流,熱量,熱效應(yīng),磁效應(yīng),4.防止 電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中為防止鐵芯中_________而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器，應(yīng)采取如下措施。 (1)途徑一：增大鐵芯材料的________。 (2)途徑二：用相互絕緣的___________的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。,渦流

2、過(guò)大,電阻率,硅鋼片疊成,思考判斷 (1)渦流也是一種感應(yīng)電流。( ) (2)導(dǎo)體中有渦流時(shí)，導(dǎo)體沒(méi)有和其他元件組成閉合回路，故導(dǎo)體不會(huì)發(fā)熱。 ( ) (3)利用渦流制成的探測(cè)器也可探測(cè)毒品。 ( ) (4)渦流是一種有害的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 ( ),,,,,二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) 1.電磁阻尼 (1)定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是______導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。 (2)應(yīng)用：磁電式儀表中利用__________使指針迅速停下來(lái)，便于讀數(shù)。 2.電磁驅(qū)動(dòng) (1)定義：磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受

3、到_______的作用，_______使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái)的現(xiàn)象。 (2)應(yīng)用：交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。,阻礙,電磁阻尼,安培力,安培力,思維拓展 一個(gè)閉合線(xiàn)圈放在蹄形磁鐵的兩磁極之間，如圖1所示，蹄形磁鐵和閉合線(xiàn)圈都可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)蹄形磁鐵順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖1,(1)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量是否變化？ (2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的動(dòng)力是什么力？線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度什么關(guān)系？ 答案(1)變化。 (2)線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流受到安培力的作用，安培力作為動(dòng)力使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速。,渦流的理解、利用和防止,1.渦流的本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)

4、象。 2.產(chǎn)生渦流的兩種情況 (1)塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中。 (2)塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。,要點(diǎn)歸納,3.產(chǎn)生渦流時(shí)的能量轉(zhuǎn)化：伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (1)金屬塊放在了變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (2)如果是金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,例1 (多選)如圖2所示是高頻焊接原理示意圖。線(xiàn)圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過(guò)焊縫處產(chǎn)生很多熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法

5、正確的是() 圖2,精典示例,A.電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快 B.電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快 C.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小 D.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大 解析電流變化的頻率越高，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，升溫越快，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；工件上各處電流相同，電阻大處產(chǎn)生的熱量多，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案AD,,針對(duì)訓(xùn)練1 (多選)對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)等中的渦流的認(rèn)識(shí)，以下說(shuō)法正確的是() A.渦流會(huì)使鐵芯溫度升高，減少線(xiàn)圈絕緣的壽命 B.渦流發(fā)熱，要損耗額外的能量 C.為了不產(chǎn)生渦流，變壓器和電動(dòng)機(jī)的鐵芯用相互絕緣的硅

6、鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯 D.渦流產(chǎn)生于線(xiàn)圈中，對(duì)原電流起阻礙作用 解析變壓器和電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的渦流會(huì)使溫度升高消耗能量，同時(shí)會(huì)減少線(xiàn)圈絕緣的壽命，選項(xiàng)A、B正確；變壓器和電動(dòng)機(jī)的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯是為了增加電阻，減小電流，減少產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；渦流產(chǎn)生于鐵芯中，對(duì)原電流無(wú)阻礙作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案AB,對(duì)電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的理解,電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的比較,要點(diǎn)歸納,例2 (多選)如圖3所示，蹄形磁鐵和矩形線(xiàn)圈均可繞豎直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)。從上向下看，當(dāng)磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則() A.線(xiàn)圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同 B.線(xiàn)圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小 C.

7、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流 D.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向始終是abcda,精典示例,圖3,解析當(dāng)磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)而線(xiàn)圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；由楞次定律可知，線(xiàn)圈將與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速一定小于磁鐵的轉(zhuǎn)速。如兩者的轉(zhuǎn)速相同，磁感線(xiàn)與線(xiàn)圈處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，線(xiàn)圈不切割磁感線(xiàn)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。 答案BC,,(1)由楞次定律的推廣含義知，線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)可以阻礙兩者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以其角速度必小于磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。 (2)電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼的聯(lián)系：電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼現(xiàn)象中安培力的作用效果均為阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。,針對(duì)

8、訓(xùn)練2 掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖4所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(),圖4,解析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中，系統(tǒng)震動(dòng)時(shí)，紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng)，在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的震動(dòng)；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無(wú)電流產(chǎn)生；在C圖中，無(wú)論紫銅薄板上下振

9、動(dòng)還是左右振動(dòng)，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 答案A,1.(對(duì)渦流的理解)下列關(guān)于渦流的說(shuō)法正確的是() A.渦流跟平時(shí)常見(jiàn)的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^(guò)導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的 B.渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流 C.渦流有熱效應(yīng)，但沒(méi)有磁效應(yīng) D.在硅鋼片中不能產(chǎn)生渦流 解析渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只不過(guò)是由金屬塊自身構(gòu)成回路，它既有熱效應(yīng)，也有磁效應(yīng)，所以A正確，B、C錯(cuò)誤；硅鋼中產(chǎn)生的渦流較小，D錯(cuò)誤。 答案A,2.(渦流的應(yīng)用)(多選)安檢門(mén)是一個(gè)用于安全檢查的“門(mén)”，“門(mén)框”內(nèi)有線(xiàn)圈，線(xiàn)圈里通有交變電流，交變電流在“門(mén)”內(nèi)產(chǎn)

10、生交變磁場(chǎng)，金屬物品通過(guò)“門(mén)”時(shí)能產(chǎn)生渦流，渦流的磁場(chǎng)又反過(guò)來(lái)影響線(xiàn)圈中的電流，從而引起報(bào)警。以下關(guān)于這個(gè)安檢門(mén)的說(shuō)法正確的是() A.這個(gè)安檢門(mén)也能檢查出毒品攜帶者 B.這個(gè)安檢門(mén)只能檢查出金屬物品攜帶者 C.如果這個(gè)“門(mén)框”的線(xiàn)圈中通上恒定電流，也能檢查出金屬物品攜帶者 D.這個(gè)安檢門(mén)工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應(yīng),解析這個(gè)安檢門(mén)是利用渦流工作的，因而只能檢查出金屬物品攜帶者，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若“門(mén)框”的線(xiàn)圈中通上恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，它不能使塊狀金屬產(chǎn)生電流，因而不能檢查出金屬物品攜帶者，C錯(cuò)誤；安檢門(mén)工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應(yīng)，D正

11、確。 答案BD,3.(對(duì)電磁阻尼的理解) (多選)如圖5所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說(shuō)法正確的是() 圖5 A.2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流B.1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流 C.該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)D.該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定,解析當(dāng)指針擺動(dòng)時(shí)，1隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，2是磁鐵，那么在1中產(chǎn)生渦流，2對(duì)1的安培力將阻礙1的轉(zhuǎn)動(dòng)；總之不管1向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，2對(duì)1的效果總起到阻尼作用，所以它能使指針很快地穩(wěn)定下來(lái)，選項(xiàng)A、D正確。 答案AD,4.(對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)的理解)如圖6所示，光滑水平絕緣面上有兩個(gè)金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)1豎直，環(huán)2水平放置，均處于中間分割線(xiàn)上，在平面中間分割線(xiàn)正上方有一條形磁鐵，當(dāng)磁鐵沿中間分割線(xiàn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() 圖6 A.兩環(huán)都向右運(yùn)動(dòng) B.兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng) C.環(huán)1靜止，環(huán)2向右運(yùn)動(dòng) D.兩環(huán)都靜止,解析條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)1中磁通量保持為零不變，無(wú)感應(yīng)電流，仍靜止；環(huán)2中磁通量變化，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的變化，感應(yīng)電流的效果使環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)。 答案C,