7.渦流(選學(xué))

1、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動導(dǎo)學(xué)案一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)（1 ）、說出渦流是如何產(chǎn)生的。（2）、知道渦流的利與弊，以及如何利用和防止渦流。（3）、通過対渦流實例的分析了解渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。二、 預(yù)習(xí)案1、渦流（1 ）定義：當(dāng)線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生_ :由于電流在導(dǎo)體內(nèi)自成閉合回路，很像水中的漩渦，因此叫作渦流。（2） 特點：如金屬的電阻率小，渦流往往 _ ，產(chǎn)生的熱量 _ 。（3）應(yīng)用：1渦流熱效應(yīng)用：如 _2渦流磁效應(yīng)應(yīng)用：如 _.（4）防止：電動機、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費能量，損壞電器。1途徑一：增大鐵芯材料的 _2途徑二：用相互絕緣的

2、_ 疊成鐵芯代替整個鐵芯2、 電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時， 感應(yīng)電流會使導(dǎo)體收到安培力，安培力的方向總是 _ 導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。3、 電磁驅(qū)動當(dāng)磁場相對于導(dǎo)體運動時， 在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 感應(yīng)電流會使導(dǎo)體收到安培力，安培力使導(dǎo)體_ ，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動。三、 課上探究（一）渦流的產(chǎn)生1 1、渦流是怎樣形成的？2、為什么變壓器、電動機的鐵芯都不是整塊金屬，而是許多薄片疊合而成的?3、分析金屬塊產(chǎn)生渦流的過程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的。（二）、電磁阻尼、電磁驅(qū)動1、如圖一個線圈落入磁場中，分析它在圖示位置時感應(yīng)電流 的方向和所受安培力的方向？安培力對線圈的運動有什么影 響？

3、2、磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，如圖，假定儀表工作時指針 向右轉(zhuǎn)動，鋁框中感應(yīng)電流沿什么方向？由于鋁框轉(zhuǎn)動時其中有感應(yīng)電流，鋁框要受到安培力，安培力沿什么方向？安培力對鋁框的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生什么影響，使用鋁框做線圈骨架有什么好處?3、右圖中， 一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極間， 可以繞支點自由轉(zhuǎn)動。 當(dāng)轉(zhuǎn) 動磁極時，觀察鋁框的運動，怎樣解釋鋁框的運動？(L（三）、電磁阻尼和電磁驅(qū)動的區(qū)別1、2、3、電磁阻尼和電磁驅(qū)動中感應(yīng)電流的成因有何區(qū)另IJ?電磁阻尼和電磁驅(qū)動中安培力的效果有何不同?電磁阻尼和電磁驅(qū)動中能量轉(zhuǎn)化情況有何不同?四、課上練習(xí)1、如圖所示，掛在彈簧下端的條形磁鐵在

4、閉合線圈內(nèi)振動，如果空氣阻力不計，則：（）A .磁鐵的振幅不變B .磁鐵做阻尼振動C.線圈中有逐漸變?nèi)醯闹绷麟奃 .線圈中逐漸變?nèi)醯慕涣麟?、如圖所示，abed 是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細桿掛在固定點0，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回擺動的過程穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點摩擦和空氣阻力不計，則（）A.線框進入或離開磁場區(qū)域時，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反B.線框進入磁場區(qū)域后，越靠近00線時速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大C線框開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后將不再減小D.線框擺動過程中，機械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能3、磁電式儀表的

5、線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做 的目的是（）A、防止渦流而設(shè)計的B、利用渦流而設(shè)計的C.起電磁阻尼的作用 D、起電磁驅(qū)動的作用4、變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因為（）A、增大渦流，提高變壓器的效率B、減小渦流，提高變壓器的效率C、 增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量D、增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量 五、課后練習(xí)1如圖所示，水平方向的磁場垂直于光滑曲面， 下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則（）A .若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)上升的高度小于 B .若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)上升的高度大于 C.若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)上升高度等于 D .若是非勻強磁場，環(huán)在左

6、側(cè)上升的高度小于閉合小金屬環(huán)從高XhhhhXXX X X x x XXXXXXh 的曲面上端無初速滑X2、電磁爐（或電磁灶）是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱的，它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場，當(dāng)變化的磁場通過含鐵質(zhì)鍋的底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)之小渦流，使鍋體本身自行高速升溫，然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時產(chǎn)生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收，不會泄漏，對人體健康無危害。關(guān)于電磁爐，以下說法中正確的是：A. 電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱的B. 電磁爐是利用變化的磁場產(chǎn)生渦流，使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫，進而對鍋內(nèi)食物加熱的C. 電磁爐是利用變化的磁場使食

7、物中的極性水分子振動和旋轉(zhuǎn)來對食物加熱的D. 電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對食物加熱的3、如圖所示，在水平通電直導(dǎo)線的正下方，有一半圓形光滑弧形軌道，一導(dǎo)體圓環(huán)自軌道 右側(cè)的 P 點無初速度滑下，下列判斷正確的是：（）A 圓環(huán)中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生B .圓環(huán)能滑到軌道左側(cè)與P 點等高處C.圓環(huán)最終停到軌道最低點D .圓環(huán)將會在軌道上永遠滑動下去4、.在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個條形磁鐵，如圖所示?，F(xiàn)有銅、鋁和有機玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A 點以某一初速向磁鐵滑去。各物塊在向磁鐵運動的過程中（）.A .都做勻速運動B .甲、乙做加速運動.C.甲、乙做減速運

8、動 D .乙、丙做勻速運動-5、地球是一個巨大的磁體，具有金屬外殼的人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，若不能忽略所經(jīng)之處地磁場的強弱差別，則（）.A.運行速率將越來越小B .運行周期將越來越小C.軌道半徑將越來越小D .向心加速度將越來越小6、如圖所示，A、B 為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固 定在相同高度。兩個相同的磁性小球，同時從A、B 管上端的管口無初速釋放，穿過A 管B、A 管是用鋁制成的，B 管是用膠木制成的；0C、A 管是用膠木制成的，B 管是用塑料制成的；AD、A 管是用膠木制成的，B 管是用鋁制成的。2(BB 管是用銅制成的;比穿過 B 管的小球先落到地面。下面對于兩管的描述這可能正確的是:A、A 管是用塑料制成的n=100 匝的圓形線圈 A 處在如圖所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率卩 F,線圈內(nèi)阻不計，求：7、橫截面積 S=0.2 m2、為 0.02 T/s.開始時 S 未閉合，R 仁 4Q, R2=6Q, C=30（1）閉合 S 后，通過 R2 的電流的大??；（2） 閉合 S 后一段時間又斷開，問 S 斷開后通過 R2 的電荷量是多少？參考答案課上練習(xí) 1、BD 2、AC 3、BC 4、BD課后練習(xí) 1、D 2、B 3、AC 4、C 5、BC 6、AD：B7、解：（1）磁感應(yīng)強度變化率的大小為；t=0.02 T/s, B 逐漸