學(xué)案4.7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

1、14.7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)學(xué)案（人教版選修學(xué)案（人教版選修32）1當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，由于電磁感應(yīng)，在附近導(dǎo)體中產(chǎn)生像水中旋渦樣的感應(yīng)電流，把這種感應(yīng)電流叫渦流利用渦流的熱效應(yīng)可進(jìn)行真空冶煉，利用它的磁效應(yīng)可進(jìn)行金屬探測(cè)2當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼；當(dāng)磁場(chǎng)相對(duì)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電

2、流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動(dòng)起來，這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動(dòng)3下列做法中可能產(chǎn)生渦流的是()A把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中B讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)C讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng)D把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中答案D解析渦流就是整個(gè)金屬塊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，所以產(chǎn)生渦流的條件就是在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，即穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化而A、B、C中磁通量不變化，所以A、B、C錯(cuò)誤；把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中時(shí)，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生了變化，有渦流產(chǎn)

3、生，所以D項(xiàng)正確4磁電式儀表的線圈通常用鋁框當(dāng)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(jì)的B利用渦流而設(shè)計(jì)的C起電磁阻尼的作用D起電磁驅(qū)動(dòng)的作用答案BC解析線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，就是渦流渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈偏轉(zhuǎn)后較快停下來所以，這樣做的目的是利用渦流來起電磁阻尼的作用圖15如圖1所示，光滑水平絕緣面上有兩個(gè)金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)1豎直，環(huán)2水平放置，均處于中間分

4、割線上，在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵，當(dāng)磁鐵沿中間分割線向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A兩環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)B兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)C環(huán)1靜止，環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)D兩環(huán)都靜止答案C解析條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)1中磁通量保持為零不變，無感應(yīng)電流，仍靜止環(huán)2中磁通量變化根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的變化，感應(yīng)電流的效果使環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)【概念規(guī)律練概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一渦流及其應(yīng)用渦流及其應(yīng)用1如圖2所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水

5、和一玻璃杯水給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()3間試定性分析其原因圖4答案見解析解析第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場(chǎng)后，在金屬薄片中會(huì)形成渦流，渦流使金屬薄片受安培力的作用，阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)很快停下來；第二種情況下，將金屬擺改成梳齒狀，阻斷了渦流形成的回路，從而減弱了渦流，受到安培力的阻礙會(huì)比先前小得多，所以會(huì)擺動(dòng)較長的時(shí)間點(diǎn)評(píng)防止電磁阻尼的途徑為阻止或減弱渦流的產(chǎn)生知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三電磁

6、驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)5如圖5所示，讓一金屬圓盤接近磁鐵的兩極，但不接觸，使磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為“電磁驅(qū)動(dòng)”，請(qǐng)你說明電磁驅(qū)動(dòng)的原理圖5答案見解析解析當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤上不同位置的磁通量發(fā)生變化，因而圓盤中會(huì)有渦流形成，該渦流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化，使圓盤隨著磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度比磁鐵慢點(diǎn)評(píng)電磁驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是渦流受到的安培力6位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個(gè)比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線以初速度v水平

7、穿過，如圖6所示，在此過程中()圖6A磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)B磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C小車向右做加速運(yùn)動(dòng)D小車先加速后減速答案BC解析磁鐵水平穿入螺線管時(shí)，管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律的擴(kuò)展知產(chǎn)生的相互作用力阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)同理，磁鐵穿出時(shí)產(chǎn)生的相互作用力也阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故整個(gè)過程中，磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B是正確的而對(duì)于小車上螺線管來說，在此過程中，螺線管受到的安培力都是水平向右，這個(gè)安培力使小車向右運(yùn)動(dòng)，且一直做加速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)對(duì)點(diǎn)評(píng)發(fā)生電磁驅(qū)動(dòng)