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1、涡流_电磁阻尼_电磁驱动第1页，本讲稿共18页教教 学学 目目 标标（一）知识与技能（一）知识与技能1知道涡流是如何产生的。2知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。3知道电磁阻尼和电磁驱动。（二）过程与方法（二）过程与方法培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。第2页，本讲稿共18页教学重点教学重点1涡流的概念及其应用。2电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学难点教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教学方法教学方法通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验教教 学手段学手段电机、变压器铁芯、演示
2、涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。第3页，本讲稿共18页复习回顾复习回顾:“互感互感”和和“自感自感”产生的感应电动势是动生电动势产生的感应电动势是动生电动势,还是感生电动势还是感生电动势?BE金金属属片片第4页，本讲稿共18页 互感和自感是两种特殊的电磁互感和自感是两种特殊的电磁感应现象感应现象,现在学习另一种特殊现在学习另一种特殊的电磁感应现象的电磁感应现象涡流涡流。涡流在。涡流在实际生活中有许多应用，如：发实际生活中有许多应用，如：发电机、电动机和变压器等。当然电机、电动机和变压器等。当然涡
3、流也有利和弊两个方面，我们涡流也有利和弊两个方面，我们如何去加以利用？如何去防止呢如何去加以利用？如何去防止呢?第5页，本讲稿共18页 一、涡流一、涡流 块状金属块状金属在变化的磁场中在变化的磁场中或或在磁在磁场中运动场中运动时时,金属块内产生的感金属块内产生的感应电流应电流.涡流是在涡流是在整块整块金属内产生的感应电流。金属内产生的感应电流。涡流是涡流是整块整块导体发生导体发生 的电磁感应现象，同的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。样遵守电磁感应定律。第6页，本讲稿共18页二、涡流的二、涡流的热效应热效应：1、应用应用 (1)真空冶炼炉真空冶炼炉 (2)电磁炉电磁炉 炉盘下的线圈中通入炉
4、盘下的线圈中通入 交流电，使交流电，使炉盘上炉盘上 的金属中产生涡流，的金属中产生涡流，从而生热。从而生热。(3)金属探测器金属探测器 探雷器、安检门等。探雷器、安检门等。第7页，本讲稿共18页探雷器探雷器金属探测器金属探测器第8页，本讲稿共18页2、危害：、危害：发热浪费能量。发热浪费能量。变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的由许多相互绝缘的电阻率很大电阻率很大的薄硅钢片叠的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。避免破坏绝缘层。减少涡流的方法：减少涡流的方法：增大回路的电阻
5、。增大回路的电阻。二、涡流的二、涡流的热效应热效应：第9页，本讲稿共18页磁电式电流表磁电式电流表三、涡流的机械效应三、涡流的机械效应第10页，本讲稿共18页1、电磁阻尼：、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。的相对运动的现象。应用应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.第11页，本讲稿共18页2、电磁驱动：、电磁驱动：当磁当磁场相对于导体转动时，在导场相对
6、于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。用而运动起来的现象。线圈转动与磁铁同向，但转线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。速小于磁铁，即同向异步。应用：感应电动机、电能表、应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。汽车上用的电磁式速度表等。第12页，本讲稿共18页电磁阻尼是导体相对于磁场运动电磁阻尼是导体相对于磁场运动;电磁驱动是磁场相对于导体运动电磁驱动是磁场相对于导体运动.安培力的作用都是安培力的作用都是阻碍阻碍它们间的它们间的相相对运动对运动。电磁阻尼与电磁驱动的电磁阻尼与电
7、磁驱动的区别和联系区别和联系第13页，本讲稿共18页第14页，本讲稿共18页第15页，本讲稿共18页 如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？例与练例与练1涡流的涡流的涡流的涡流的热效应热效应热效应热
8、效应电感：电感：“通低频，阻高频通低频，阻高频”电流频率越高，自感电动势越大，电流频率越高，自感电动势越大，产生的产生的涡流涡流涡流涡流越强，冶炼过程越快。越强，冶炼过程越快。第16页，本讲稿共18页下列哪些措施是为了防止涡流的危害（下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上线圈绕在铝框上C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成多电阻率很大的硅钢片叠合而成D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有
9、不导电、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层的氧化层例与练例与练2CD第17页，本讲稿共18页 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是是()A、都做匀速运动、都做匀速运动 B、甲做加速运动、甲做加速运动 C、乙做匀速运动、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动、丙做匀速运动铁块会被磁化，与磁铁块会被磁化，与磁铁相互吸引铁相互吸引铝块不会被磁化，形铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互成涡流，与磁铁相互排斥排斥例与练例与练3BD第18页，本讲稿共18页