2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件 (共15张PPT) 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件 (共15张PPT) 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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(共15张PPT)
情景引入:
用电磁炉烧水选择哪个盆?
为什么选择金属盆?塑料盆为什么就没反应了?
本质:电磁感应现象和电流的热效应
思考:在金属盆中产生的感应电流大概是怎样的形状?
涡流
2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动
合肥九中--孙磊
一、涡流
1、定义:线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,靠近它的导体内会产生漩涡状电流,叫做涡电流,简称涡流。
问题1:如果在金属盆中放入塑料盆继续加热结果会怎样?
塑料盆会融化
问题2:如果将塑料盆换成熔点比金属盆更高的盆会怎样?
金属盆会融化
这就是工业冶炼金属的原理----坩埚
2、应用:工业冶炼金属
当冶炼炉接高频交流电源时金属块的又电阻比较小,形成的涡流的电流强度就会很大,进而产生大量的焦耳热。
涡流冶炼的优点:
加热快、能耗少、易控温、无杂质
2、应用:电子感应加速器
电子感应加速器:应用感生电场来加速电子的一种设备。
柱形电磁铁:产生变化的磁场;
环形真空管道:是电子运行的轨道
工作过程:
磁场发生变化时,就会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
形成感应电流的电场
2、应用:探雷器、安检门
思考:是否在所有情况下,涡流都是越大越好呢?
3.涡流的危害与防止
变压器
电动机
I入
I出
Q
危害:
浪费电能
、烧坏仪器
防止(减少涡流的途径):
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。
接下来让我们再来看一个实验
磁电式仪表的线圈常常用铝框骨架、把线圈绕在铝框上,指针也固定在铝框上。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,铝框要受到安培カ。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
铝框

I
F安
F安
(阻碍铝框的转动)
F安
I
二、电磁阻尼
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。
铝框
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等
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,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 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
用导线把正负两个接线柱连在一起,构成一个闭合回路。这样如果它的指针摆动,就会在线圈中产生感应电流,接着出现电磁阻尼的现象,使指针很快的停止运动就不容易折断。
思考与讨论:
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
B
N
S
N
S
B
I
F
F
旋转U型磁铁时穿过铝框的磁通量发生变化,铝框中产生感应电流,使铝框受到安培力的作用,最终驱动铝框随磁场一起运动。
转动特点:线圈转动与磁铁同向,但转速小于磁铁,即同向异步。
三、电磁驱动
如果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,这种作用常常称为电磁驱动。
应用:感应电动机。
练习:如图,真空冶炼炉、扼流圈、动圈式扬声器和磁电式电流表都有导线绕制的线圈,关于这四种器件的说法正确的是(  )
A. 真空冶炼炉线圈中应通高压低频交流电
B. 电流越大,扼流圈对电流的阻碍作用越明显
C. 除了磁电式电流表外,其余三种器件的工作原理都是电磁感应
D. 动圈式扬声器和磁电式电流表都是利用通电线圈受安培力进行工作
D

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