7景泰二中涡流解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,七、涡 流,景泰二中高二物理备课组 肖涛,上一节课我们学习的“互感和自感”是一种特殊的电磁感应现象，当线圈中的电流随时间变化时，在它们四周的线圈中就会产生感生电动势，假设线圈闭合则会产生感应电流。,铁片,大块金属导体处在变化磁场中，或者相对于磁场运动，在导体内部都会产生感应电流。这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状，看起来就像水中的漩涡，称为涡电流。,块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。,一、涡流：,涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律。,由于整块金属的电阻通常很小，故涡流常常很强，据焦耳定律可知产生的热量很多。,二、,涡流的作用效果,热效应：,涡流热效应的利用：,真空冶炼炉,2、涡流的磁效应：,金属探测器,安全门：,安检门,三、涡流的作用效果机械效应,如下图，闭合回路中一局部导体切割磁感线运动时，会产生感应电流吗？产生的感应电流在磁场中会使导体受安培力作用吗？是动力还是阻力？,1电磁阻尼:,导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力，安培力的方向总是要阻碍导体的相对运动,这种现象称为电磁阻尼。,应用：,磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。,观看视频：,2,做一做:取一只微安表，用手晃动表壳，观看表针相对表盘摇摆的状况。假设用导线把两个接线柱连在一起，重新晃动，观看表针的摇摆状况有什么不同。,议一议如下图，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。假设在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来。上述现象说明白什么?,试验:,转动磁铁，观看铝框的运动。,2电磁驱动：,当磁场相对于导体转动时，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而运动起来，这种作用称为电磁驱动。,应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。,观看视频,三相沟通电动机,电磁阻尼与电磁驱动的区分和联系,电磁阻尼是导体相对于磁场运动；安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。,电磁驱动是磁场相对于导体运动；安培力的方向与磁场的运动方向一样，使导体随磁场运动。,安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。,【例1】如图是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属溶化，把工件焊接在一起，而工件其他局部发热很少，以下说法正确的选项是,A电流变化的频率越高，焊缝处的温度上升的越快,B电流变化的频率越低，焊缝处的温度上升的越快,C工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻小,D工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻大,【例2】如图，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则,A假设是匀强磁场，环滚上的高度小于h,B假设是匀强磁场，环滚上的高度等于h,C假设是非匀强磁场，环滚上的高度等于h,D假设是非匀强磁场，环滚上的高度小于h,例题3.如下图，一闭合的铜环从静止开头由高处下落通过条形磁铁后连续下落，空气阻力不计，则圆环在运动过程中，以下说法正确的选项是,A圆环在磁铁的上方时，加速度小于g；圆环在磁铁的下方时，加速度大于g,B圆环在磁铁的上方时，加速度小于g；圆环在磁铁的下方时，加速度小于g,C圆环在磁铁的上方时，加速度大于g；圆环在磁铁的下方时，加速度等于g,D圆环在磁铁的上方时，加速度大于g；圆环在磁铁的下方时，加速度小于g,例题4.如下图，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以自由绕OO轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触当磁铁绕轴转动时，铜盘将,A以一样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以一样的转速与磁铁反向转动,D静止不动,例题5.如下图，是称为阻尼摆的示意图在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O为轴在竖直平面内转动，一水平磁场穿过金属薄片当薄片是一整块时和开有很多槽时(如虚线所示)，使它们都从偏离竖直方向的同一位置释放，两者摇摆状况有何不同？为什么？,例题6光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如下图，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线图中的虚线所示.一个小金属块从抛物线上y=b(ba)处以速度v沿抛物线下滑.假设抛物线足够长，求金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是多少?,作业布置:,