高中物理 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动学案（含解析）新人教版选修3-2-新人教版高中选修3-2物理学案VIP免费

7涡流、电磁阻尼和电磁驱动学习目标1.知道涡流是如何产生的.2.了解涡流如何利用和防止.3.了解电磁阻尼和电磁驱动.自主探究1.在变化的磁场中,整块导体内部发生而产生的,由于看起来像水中的漩涡,所以叫做涡电流,简称涡流.2.当导体在磁场中运动时,会使导体受到安培力,安培力的方向总是导体的运动,这种现象称为电磁阻尼.3.如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生,使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用叫做电磁驱动.合作探究一、涡流活动体验:如图所示,线圈接入交变电流,块状铁芯插入线圈中,让学生感知铁芯的变化.几分钟后可以感到铁芯变热.提出问题:(1)铁芯中为什么会产生感应电流?(2)铁芯为什么会发热?自主学习:阅读课本P26“涡流”的有关内容,学习与涡流相关的知识.1.涡流的产生:涡流的本质是,涡流的产生条件就是的变化.因为导体本身可以形成闭合回路,同时导体本身的电阻比较小,所以产生的感应电流就比较大,就像水中的漩涡一样.2.涡流的应用(1)涡流的热效应:.(2)涡流的磁效应:、.3.涡流的防止(1)途径一:增大铁芯材料的.(2)途径二:用来代替整块硅钢铁芯.4.涡流产生的两种情况(1)情况一:导体处于变化的中.(2)情况二:导体的运动引起通过导体的发生变化.5.能量转化:如果导体处于变化的磁场中,那么转化为电能,然后电能转化成;如果导体的运动产生了涡流,那么转化为电能,然后电能转化成.二、电磁阻尼和电磁驱动活动体验:如图所示,弹簧下端悬挂一根磁铁,将磁铁托起到某高度后释放,磁铁能振动较长时间才停下来.在磁铁下端放一固定线圈,磁铁很快停了下来.提出问题:磁铁的两种振动情况有很大的不同,说明了什么?思考讨论:(1)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?(2)磁电式仪表的线圈常常用铝框作骨架,把线圈围绕在铝框上.假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的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?使用铝框作线圈骨架有什么好处?活动体验:一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,可以绕支点自由转动.转动磁铁,观察铝框的运动.提出问题:怎样解释铝框的运动?自主学习:阅读课本P27~P28“电磁阻尼和电磁驱动”的内容,学习电磁阻尼和电磁驱动的相关知识.1.电磁阻尼是相对于运动,电磁驱动是相对于运动,安培力的作用都是它们间的相对运动.2.交流感应电动机就是利用的原理工作的.课堂检测1.下列做法中可能产生涡流的是()A.把金属块放在匀强磁场中B.让金属块在匀强磁场中匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动D.把金属块放在变化的磁场中2.如图所示,有两个金属环静止在光滑水平绝缘面上,环1竖直,环2水平,均处于中间分割线上,在平面中间分割线正上方有一条形磁铁,当磁铁沿中间分割线向右运动时,下列说法正确的是()A.两环都向右运动B.两环都向左运动C.环1静止,环2向右运动D.两环都静止3.机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品,安检门中接有线圈,线圈中通以交变电流,关于其工作原理,以下说法正确的是()A.人身上携带的金属物品会被地磁场磁化,在线圈中产生感应电流B.人体在线圈交变电流产生的磁场中运动,产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C.线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流D.金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流4.下列器具的工作原理与涡流有关的是()A.家用电磁炉B.家用微波炉C.变压器的铁芯用多块硅钢片粘在一起D.风扇转动时扇页与空气摩擦发热5.如图所示,一闭合铝环套在一根光滑水平杆上,当条形磁铁靠近它时,下列结论正确的是()A.N极靠近铝环时,铝环将向左运动B.S极靠近铝环时,铝环将向左运动C.N极靠近铝环时,铝环将向右运动D.S极靠近铝环时,铝环将向右运动6.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO'旋转,当给以相同的初始角速度开始转动后,由于阻力,经相同的时间后便停止;若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向平行,乙环的转轴与磁场方向垂直,如图所示.当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后,则下列判断正确的是()A.甲环先...