1、Copyright 2004-2009 版权所有 盗版必究,第四章,电磁感应,第七节,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,教 学 目 标,(一)知识与技能,1知道涡流是如何产生的。,2知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止。,3知道电磁阻尼和电磁驱动。,(二)过程与方法,培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。,(三)情感、态度与价值观,培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。,教学重点,1涡流的概念及其应用。,2电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。,教学难点,电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。,教学方法,通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验,教 学手段,电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置(可拆
2、变压器)、电磁阻尼演示装置(示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁),电磁驱动演示装置(U形磁铁、能绕轴转动的铝框)。,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,?,一、涡流,块状金属,在变化的磁场中,或,在磁场中运动,时,金属块内产生的感应电流,.,涡流是在,整块,金属内产生的感应电流。,涡流是,整块,导体发生 的电磁感应现象,同 样遵守电磁感应定律
3、二、涡流的,热效应,:,1、应用,(1)真空冶炼炉,(2)电磁炉,炉盘下的线圈中通入 交流电,使炉盘上 的金属中产生涡流,从而生热。,(3)金属探测器,探雷器、安检门等。,探雷器,金属探测器,2、危害:,发热浪费能量。,变压器、电机的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的,电阻率很大,的薄硅钢片叠合而成的,以减少涡流和电能的损耗,同时避免破坏绝缘层。,减少涡流的方法:增大回路的电阻。,二、涡流的,热效应,:,磁电式电流表,三、涡流的机械效应,1、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。,应用:,磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.,
4、2、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。,应用:感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。,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,。,电磁阻尼与电磁驱动的,区别和联系,如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图,炉内装着需冶炼的金属,炉外绕着很多匝线圈,当高频交变电流通过线圈后,炉内的金属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理,在电流有效值相同的情况下,电流频率的高低对冶炼过程有什么影响?,例与练1,涡流的
5、热效应,电感:,“通低频,阻高频”,电流频率越高,自感电动势越大,产生的,涡流,越强,冶炼过程越快。,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,例与练2,CD,在水平放置的光滑导轨上,沿导轨固定一个条形磁铁,如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙,使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是(),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,铁块会被磁化,与磁铁相互吸引,铝块不会被磁化,形成涡流,与磁铁相互排斥,例与练3,BD,