2019-2020学年粤教版选修3-2 第一章第七节涡流现象及其应用 学案
2019-2020学年粤教版选修3-2 第一章第七节涡流现象及其应用 学案第2页

  (1)实验演示

  

  现象:有一个铝盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动.如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铝盘边缘,但并不与铝盘接触,如图所示,铝盘就能在较短的时间内停止.

  分析:铝盘在蹄形磁铁的磁场中转动,会在铝盘中激起涡流,涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力,从而提供制动力矩.

  (2)电磁阻尼: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.

  (3)电磁阻尼的应用:电学仪表、电气机车的电磁制动器等.

  2.涡流探测

  (1)涡流探测

  ①涡流金属探测器:利用探测线圈在金属物中激起涡流,金属物的等效电阻、电感会反射到探测线圈中改变线圈中电流大小和相位,从而探知金属物.

  ②应用:探测行李包中的枪支、埋于地表的地雷、金属覆盖膜厚度等.

  (2)减小涡流危害的途径

  减小涡流危害有两种途径:一是增大铁芯材料的电阻率,如使用硅钢材料.二是用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯.

  

  3.用导线把微安表的两个接线柱连在一起后,晃动微安表时,表针摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小?

  提示:用导线把微安表两接线柱连接起来后,就形成闭合回路,产生感应电流从而阻碍表针的相对运动.

  

   对涡流的理解[学生用书P27]

  1.涡流产生的条件:涡流的本质是电磁感应现象,涡流产生条件是穿过金属块的磁通量发生变化,并且金属块本身可自行构成闭合回路.同时因为整个导体回路的电阻一般很小,所以感应电流很大.

  2.可以产生涡流的两种情况

  (1)把块状金属放在变化的磁场中.

  (2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动.

3.涡流的特点:当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时,由于整块金属的电阻很小,涡流往往很强,根据公式P=I2R知,热功率的大小与电流的平方成正比,故金属块的发热功率很大.