涡流-电磁阻尼和电磁驱动.ppt

导入新课涡流在实际生活中有许多应用，比如：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？第七节涡流电磁阻尼和电磁驱动1.知识与技能
知道涡流是如何产生的。
知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流。2.过程与方法用实验的方法引入新课激发学生的求知欲。
通过旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因。
利用理论联系实际的方法加深理解涡流。3.情感态度与价值观
体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解决问题，提高其学习掌握知识的能力。
通过理论与实际相结合，提高学习情趣，培养其用理论知识解决实际问题的能力。教学重、难点1.涡流

2.电磁阻尼
3.电磁驱动1.涡流前面我们讲过，根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化时，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡电流。定义定义由来现象：几分钟后学生感到铁芯变热。
解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。注意应用焊接原理：
线圈中通以高频交流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起.，生活中的物理：电磁灶的工作原理（2）探雷器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在地面上扫过，线圈中有变化的电流。如果地下埋着金属物品，金属中感应涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。（3）安检门其它应用危害变压器、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。防止解释：涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯，在变化的磁场中，产生的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，又因为硅钢片比普通的电阻大，可以进一步减小涡流损失，电动机和变压器的铁芯都不是整块金属。线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。（1）增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。（2）用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。知识拓展涡流检测新型技术原理图：2.电磁阻尼分析电表线圈骨架的作用磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上（图二）。假定仪表工作时指针向右转动，铝框中感应电流沿什么方向？由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力是沿什么方向的？安培力对铝框的转动产生什么影响？使用铝框做线圈骨架有什么好处？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-----电磁阻尼。讨论:
(1)为什么用铝框做线圈骨架？(2)微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？3.电磁驱动如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----电磁驱动。交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。动画：涡流动画：电磁阻尼摆动画：阻尼电子仪器课堂小结课堂练习3.同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较（）
A金属块中的涡流较大，热功率也较大
B硅钢片中涡流较大，热功率也较大
C金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大
D硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大课后习题答案当条形磁铁的N极远离线圈时，线圈中向下的磁通量减小，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向下，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流的方向为顺时针方向（自上而下看）。感应电流的磁场对条形磁铁N极的作用力向下，阻碍条形磁铁向上运动。因此，无论条形磁铁怎样运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用，所以条形磁铁较快的停了下来，在此过程中，弹簧和磁铁的机械能均将转化为线圈中的电能。3.解答：在磁性很强的小圆片下落的过程中，没有缺口的铝管中的磁通量发生变化（小圆片上方铝管中的磁通量减小，下方铝管中的磁通量增加）所以铝管中将产生感应电流，感应电流的磁场将对下落的小圆片产生阻碍作用，小圆片在铝管中缓慢下落；如果小圆片在有缺口的铝管中下落，尽管铝管中也会产生感应电流，感应电流的磁场将对下落的小圆片也产生阻力作用，但这时的阻力非常小，所以小圆片在旅馆中下落的比较快。4.解答：这些微弱的感应电流，将使卫星受到地磁场的安培力作用。因为克服安培力的作用，卫星的一部分动能转化为电能，这样卫星机械能减小，运动轨道距离地面高度会逐渐降低。
5.解答：当条形磁铁向右移动时，金属圆环中的磁通量减小，圆环中将产生感应电流，金属圆环将受到条形磁铁向右的作用力，这个力实际上就是条形磁铁的磁场对感应电流的安培力。这个安培力将驱使金属圆环