4.7涡流 电磁阻尼和电磁驱动

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1、桃州中学2011-2012高二物理教学案2011年月日第四章电磁感应4.7涡流　电磁阻尼和电磁驱动【教学目标】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。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。难点：电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。【自主预习】1．涡流概念:2、涡流的防止和利用（１）．用来冶炼合金钢的真空___________，炉外有___________，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________．涡流产生的___________使金属熔化并达到很

2、高的温度．（2）．利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止___________进入金属，可以冶炼高质量的___________．（3）．探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过，线圈中___________有的电流．如果地下埋着___________，金属中会感应出___________，涡流的___________又会反过来影响线圈中的___________，使仪器报警．3、电磁阻尼：4．电磁驱动：【典型例题】一、涡流的利用【例1】如图4－7－3所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金

3、属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是(　　)A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大二、电磁驱动【例2】如图4－7－4所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是(　　)A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同C．线

4、圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速D．线圈静止不动三、电磁阻尼的应用6桃州中学2011-2012高二物理教学案2011年月日【例3】如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则()A.线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B.线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大C.线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D.线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的

5、电能四、电磁感应问题的综合应用【例4】如图2所示，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．【课后练习】1.下列关于涡流的说法中正确的是(　　)A．涡流跟平时常

6、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B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流2．如图4－7－5所示，在O点正下方有一个具有理想边界的方形磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆到最高点B，不考虑空气及摩擦阻力，则下列说法正确的是(　　)A．A、B两点在同一水平面上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜球将做等幅摆动6桃州中学2011-2012高二物理教学案2011年月日3．如图4－7－6所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过

7、程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球(　　)A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度4.下列现象属电磁阻尼的是________，属电磁驱动的是________．A．磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B．微安表的表头在运输时要把两接线框短接C．自制金属地雷探测器D．交流感应电动机E．当图4－7－7中B变大时，a、b在固定光滑导轨上滑动5.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为(　　)A．增大涡流，提高变