高考物理考點梳理-渦流、電磁阻尼和電磁驅動

考點梳理——

渦流、電磁阻尼和電磁驅動楊云龍知道知道渦流現(xiàn)象電磁阻尼和電磁驅動電磁感應楞次定律【基本概念】渦流現(xiàn)象及其應用一、探究渦電流現(xiàn)象1．如圖所示，當線圈中通有交變電流時，鐵心中這些回路的磁通量就會發(fā)生變化，從而在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應電流．這種感應電流呈渦旋狀，所以叫做渦電流，又叫渦流．由于整塊金屬的電阻很小，所以渦電流常常很大．渦電流會引起鐵心發(fā)熱，這不僅損耗了大量的電能，而且還可能燒壞設備．2．變壓器和鎮(zhèn)流器的鐵心通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成，而不是用一整塊鐵制成，其原因是為了減小渦電流．二、渦流的兩種效應及應用（1）渦流的熱效應：利用渦流在回路中產(chǎn)生的熱量冶煉金屬的高頻爐；家庭中使用的電磁灶．（2）渦流的磁效應：利用渦流所產(chǎn)生的磁場進行電磁阻尼和電磁驅動．三、渦流的本質(zhì)在理解渦流時，要注意渦流的本質(zhì)是由于電磁感應而產(chǎn)生的，它的產(chǎn)生仍然符合感應電流產(chǎn)生的條件（有磁通量的改變，具體形式是有磁場的變化或導體切割磁感線），特殊之處在于感應電流不是在線狀回路中產(chǎn)生的，而是在塊狀金屬中產(chǎn)生的．四、對渦流的理解要注意到渦流產(chǎn)生的特點，從而理解渦流的兩種效應的應用．渦流是在金屬塊內(nèi)部產(chǎn)生的，因而加熱電路無需和被加熱材料直接接觸，起到感應加熱的作用．另外金屬的電阻率一般較低，故而渦電流的強度一般很大，因而熱效應和磁效應很明顯，所以在應用時要特別重視．五、電磁阻尼1.定義:當導體在磁場中運動時,感應電流會使導體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導體相對運動的現(xiàn)象.2.應用:磁電式儀表中利用電磁阻尼使指針迅速停下來,便于讀數(shù).六、電磁驅動1.定義:如果磁場相對于導體轉動,在導體中會產(chǎn)生感應電流,感應電流使導體受到安培力的作用,安培力使導體運動起來.2.應用:交流感應電動機.七、電磁阻尼與電磁驅動的比較電磁阻尼電磁驅動區(qū)別產(chǎn)生電流的原因由于導體在磁場中運動由于磁場相對于導體運動,導體中產(chǎn)生感應電流安培力方向安培力方向與導體運動方向相反,阻礙導體運動導體受安培力作用而推動導體運動能量轉化導體克服安培力做功,其他形式能轉化為電能,最終轉化為內(nèi)能由于電磁感應,磁場能轉化為電能,通過安培力做功,電能轉化為導體的機械能,而對外做功本質(zhì)聯(lián)系都屬于電磁感應現(xiàn)象,安培力的作用效果是阻礙導體與磁場間發(fā)生相對運動【命題方向】渦流、電磁阻尼和電磁驅動渦流現(xiàn)象及其應用例1（2015?新課標Ⅰ）1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”．實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，如圖所示．實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后．下列說法正確的是（）A．圓盤上產(chǎn)生了感應電動勢B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉動C．在圓盤轉動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉動【分析】通過題意明確渦流的產(chǎn)生，再根據(jù)磁極和電流間的相互作用分析磁鐵的運動．【解答】A項，在圓盤位置，磁針磁場的磁感線為從左到右的曲線，銅圓盤和磁針的相對運動使銅圓盤上從上到下的無數(shù)小導體切割磁感線，根據(jù)法拉第電磁感應定律，圓盤上產(chǎn)生了感應電動勢，故A項正確。B項，圓盤上的感應電動勢產(chǎn)生感應電流，即渦電流，感應電流產(chǎn)生磁場，使磁針受到該磁場的作用發(fā)生偏轉，故B項正確。C項，根據(jù)磁針磁場磁感線分布的特點，同一根磁感線從圓盤左邊穿入，從右邊穿出，因此磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量一直為零，沒有變化，故C項錯誤。D項，圓盤中的電流并不是自由電子隨圓盤一起運動產(chǎn)生的，而是導體切割磁感線產(chǎn)生了感應電動勢，從而出現(xiàn)的渦電流，故D項錯誤。綜上所述，本題正確答案為AB。故選：AB．【點評】本題要注意明確電流的形成不是因為自由電子運動，而是由于圓盤切割磁感線產(chǎn)生了電動勢，從而產(chǎn)生了渦流．電磁阻尼和電磁驅動例2（多選)位于光滑水平面的小車上放置一螺線管,一個比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過,如圖所示,在此過程中(

)A.磁鐵做勻速直線運動 B.磁鐵做減速運動C.小車向右做加速運動 D.小車先加速后減速關鍵：回歸楞次定律解析:磁鐵水平穿入螺線管時,管中將產(chǎn)生感應電流,由楞次定律的拓展含義知產(chǎn)生的相互作用力阻礙磁鐵的運動.同理,磁鐵穿出時,由楞次定律的擴展含義知產(chǎn)生的相互作用力阻礙磁鐵的