高中物理3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课文配套课件ppt

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视频：强磁铁在铜管中慢慢下落
学习了本节课的知识，同学们就会知道其中的奥秘。
1.定义：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，这种现象称为电磁阻尼。
思考讨论：如图所示，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？
参考答案：单匝线圈落入磁场中，磁通量增加，由楞次定律可判断出线圈此时感应电流方向为逆时针，由左手定则可判定安培力方向向上，安培力阻碍线圈的下落。
思考讨论：如图所示，磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。
参考答案：仪表工作时指针向右偏转即铝框在向右转动过程中，磁通量在增加，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向 (从上往下看)是逆时针，即左边电流出来，右边进去。
（2）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？
参考答案：根据左手定则，安培力方向铝框左边受向下的安培力，而右边受向上的安培力，安培力阻碍阻碍铝框的转动。
2.应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。
如磁电式仪表使用时要求指针的外头很快停下来，以便准确读数。在制作磁电式仪表时，把电路板的线圈绕在铝框上，当被测电流通过线圈时，线圈带动指针和铝框一起转动，铝框中产生涡流进而出现电磁阻尼的现象，使指针能很快的静止下来。
思考讨论：取一只微安表，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况。用导线把微安表的两个接线柱连在一起如图所示，再次晃动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？
参考答案：接线柱连接前，晃动表壳，表针相对表盘摆动剧烈，并且不容易停止摆动，接线柱连接后，再次晃动表壳，表针相对表盘摆动轻微，并且容易停止摆动。
怎样解释这种差别？为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起？参考答案：是电磁阻尼的作用。接线柱不连在一起，微安表内部线圈不是闭合回路，晃动表壳，内部的线圈也晃动，切割磁感线，由于电路不是闭合的，所以没有感应电流，因此线圈不受到安培力作用，而安培力是阻碍线圈晃动的，所以这种情况没有电磁阻尼。
用导线把微安表的两个接线柱连在一起，内部线圈电路就闭合了，再晃动表壳，线圈也晃动，线圈切割磁感线，有感应电流产生，线圈受到安培力的作用，而安培力是阻碍线圈晃动的，所以有电磁阻尼发生，那么表针相对表盘摆动轻微，并且容易停止摆动。所以灵敏电流表在运输时总要用导线把两个接线柱连在一起，这样运输中，由于电磁阻尼，表针相对表盘摆动的幅度小，也容易停止摆动，起到保护电表表针不被碰弯的作用。
二、电磁驱动1.电磁驱动：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，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，这种作用称为电磁驱动。2.导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动。特别提醒安培力仍旧起到阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动的作用。
演示实验：观察铝框的运动
如图所示，一个铝框放在蹄形磁体的两个磁极间，可以绕支点自由转动。转动磁体，观察铝框的运动。怎样解释铝框的运动?
视频：观察铝框的运动
参考答案：当蹄形磁铁转动时，穿过铝框的磁通量就发生变化，铝框中会产生感应电流，铝框就会受到安培力作用会跟着一起转动起来。
注意：对铝框来说，安培力是动力，但安培力阻碍相对运动。
思考讨论在演示实验中，随着蹄形磁铁转动的加快，铝框也转动得更快，那么铝框会不会跟磁铁转动得一样快呢?
参考答案：不会，如果跟磁铁转动得一样快,铝框中的磁通量就不变了，没有感应电流,也就不会受到安培力了。
2.应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。
配置的三个线圈连接到三相电源上，就能产生类似上面演示实验中的旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动。就这样，电动机把电能转化成机械能。
思考讨论：请说一说电磁阻尼和电磁驱动的区别与联系是什么？（1）电磁阻尼和电磁驱动的区别①电磁阻尼：由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力。电磁驱动：由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力。
②在电磁阻尼中，安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍物体运动；在电磁驱动中，导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动。（2）电磁阻尼和电磁驱动的联系① 都是电磁感应现象，都遵循楞次定律；②安培力的作用效果都是阻碍相对运动。
1.若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_________的作用，________使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。
2.如图所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以绕OO′ 轴自由转动，两磁极靠近铜盘，但不接触。当磁铁绕轴转动时，铜盘将（　　）A．以相同的转速与磁铁同向转动B．以较小的转速与磁铁同向转动C．以相同的转速与磁铁反向转动D．静止不动
3.如图所示，磁电式电流表的线圈常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，铝框的两端装有转轴，转轴的两边各有一个螺旋弹簧（绕制方向相反），关于磁电式电流表下列说法正确的是（　）
A．线圈通电后，由于螺旋弹簧的弹力作用，可以使指针尽快稳定下来B．线圈通电后，由于铝框中的电磁阻尼作用，可以使指针尽快稳定下来
C．线圈骨架换成塑料，通电后也可以使指针尽快稳定下来D．在运输时要把正负接线柱用导线连在一起，主要是为了增强铝框中的电磁阻尼作用
4.(多选）关于涡流、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法正确的是（　 ）A．超高压带电作业的工人穿戴包含金属丝织物制成的工作服是为了减少涡流B．利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡流C．当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是与导体的运动方向相同D．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，这就是电磁驱动
5. (多选）如图所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间（两磁极间磁场可视为匀强磁场），蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动。当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有（　　）A．线圈与蹄形磁铁的转动方向相同B．线圈与蹄形磁铁的转动方向相反C．线圈中产生交变电流D．线圈中产生为大小改变、方向不变的电流
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动
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
应用:交流感应电动机、阻尼摆等
安培力的作用效果都是阻碍相对运动。
电磁阻尼和电磁驱动的联系
都是电磁感应现象，都遵循楞次定律；
一、电磁阻尼1.定义:当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动，这种现象称为电磁阻尼。2.应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。二、电磁驱动1.定义:磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，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，这种作用称为电磁驱动。
2.应用:交流感应电动机。3.电磁阻尼和电磁驱动的联系① 都是电磁感应现象，都遵循楞次定律；②安培力的作用效果都是阻碍相对运动。