第四章《電磁感應(yīng)》7渦流教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能1．知道渦流是如何產(chǎn)生的。2．知道渦流對(duì)我們有不利和有利的兩方面，以及如何利用和防止。3．知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)。教學(xué)重點(diǎn)1．渦流的概念及其應(yīng)用。2．電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。教學(xué)難點(diǎn)電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)例分析。上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了兩種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象—互感和自感，現(xiàn)在我們繼續(xù)來學(xué)習(xí)另一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象—渦流。渦流在實(shí)際生活中有許多應(yīng)用，比如：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器等。當(dāng)然渦流也有利和弊兩個(gè)方面，我們?nèi)绾稳ゼ右岳?？如何去防止呢？前面我們講過，根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)如右圖所示的磁場(chǎng)變化時(shí)，導(dǎo)體中的自由電子就會(huì)在此電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線，我們把它叫渦電流。BE視頻

一、渦流塊狀金屬在變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流.渦流是在整塊金屬內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵守電磁感應(yīng)定律。由于整塊金屬的電阻通常很小，故渦流常常很大。二、渦流的熱效應(yīng)：1、應(yīng)用

(1)真空冶煉爐

(2)電磁爐

爐盤下的線圈中通入交流電，使?fàn)t盤上的金屬中產(chǎn)生渦流，從而生熱。(3)金屬探測(cè)器探雷器、安檢門等。探雷器金屬探測(cè)器

2、危害：發(fā)熱浪費(fèi)能量。變壓器、電機(jī)的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多相互絕緣的電阻率很大的薄硅鋼片疊合而成的，以減少渦流和電能的損耗，同時(shí)避免破壞絕緣層。減少渦流的方法：

增大回路的電阻。二、渦流的熱效應(yīng)：用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。磁電式電流表三、渦流的機(jī)械效應(yīng)視頻1、電磁阻尼：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力而總是要阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

應(yīng)用:磁電式儀表、電氣機(jī)車的電磁制動(dòng)、阻尼擺等.視頻2、電磁驅(qū)動(dòng)：當(dāng)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動(dòng)起來的現(xiàn)象。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵，即同向異步。應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車上用的電磁式速度表等。視頻電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng);電磁驅(qū)動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng).安培力的作用都是阻礙它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層例與練1CD

在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，如圖?，F(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動(dòng)情況是(

)A、都做勻速運(yùn)動(dòng)

B、甲做加速運(yùn)動(dòng)

C、乙做勻速運(yùn)動(dòng)

D、丙做勻速運(yùn)動(dòng)鐵塊會(huì)被磁化，與磁鐵相互吸引鋁塊不會(huì)被磁化，形成渦流，與磁鐵相互排斥例與練2BD如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則（）

A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h

B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h

C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h

D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h例與練3BD如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B．不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．A、B兩點(diǎn)在同一水平線

B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)

C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)

D．銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)【思考】在上一題中，銅環(huán)最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？例與練4B課堂小結(jié)：1、電磁阻尼的概念及應(yīng)用。2、電磁驅(qū)動(dòng)的概念及應(yīng)用。3、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)的本質(zhì)。再見生活中的物理：電磁灶的工作原理