人教版高中物理选修3—2第4章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动 （4）（共21张PPT）

(共21张PPT)
4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
没有火苗，也没有看到烟，而且锅底
也没有变黑，水为什么这么快烧开了？
演示实验一
为什么一个大大的线圈就可以让电磁炉工
作，能使锅子里面的水烧开了呢？
演示实验二
用高考探测仪对一个学生（找一个可能带手机的学生）进行探测，结果探出了该同学带着手机，学生很惊奇，这个东西为什么能报警呢？
思考并回答刚才两个演示现象的原因？
仔细阅读课本26页
一、涡流
1、定义：当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流-----涡流。
涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律
涡流的利用
1、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热效应来熔化金属。交流电的频率越高，金属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。
2、高频感应炉优点：
速度快，温度易控制，整个过程在真空中进行，能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，适于冶炼特种合金和特种钢。
高频焊接机原理：线圈中通以高频电流，内部焊接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高，产生的感应电流越大。由于焊接缝处接触电阻很大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化，焊接在一起。应用于焊接自行车车架。
涡流的利用
涡流的利用
生活中的电磁炉，也是利用电磁感应中的涡流的热效应来烧菜做饭的。
涡流的利用
探雷器的长柄线圈中，通有变化的电流，在其周围就产生变化的磁场，埋在地下的金属物品，由于电磁感应而形成涡流，涡流的磁场反过来又作用于线圈，使仪器报警。
涡流的利用
机场、车站及重要场所的安检门及工作人员手上的探测器，也是利用与探雷器类似的电磁感应原理使仪器报警，来探测进出人员身上携带的金属物品。
涡流的危害
线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。
交变电流
交变电流
怎样减少涡流损耗？
整块铁芯
彼此绝缘的薄片
思考与讨论
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片
思考与讨论
为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？
电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数的位置上。
二、电磁阻尼
电磁阻尼现象：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。
思考与讨论
微安表是一种高灵敏度，高精度电流表，表内的指针因振动会产生摇摆，剧裂摇摆会使微安表造成指针打偏、降低灵敏度、或失灵等。故在运输中，用导线短路两接线柱，使表头线圈闭合产生电磁阻尼，大大降低因外界的摇摆、振动对表头的影响。
电磁阻尼摆实验
磁铁的旋转使线圈跟着转动：
三、电磁驱动
电磁驱动：磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的
原理工作的。
电磁阻尼，使金属盘，磁铁和金属球快速停下，机械能转化为电能以热的形式散发到周围的空气中。
电磁感应的其他一些应用

祝同学们学习愉快！
再见