电磁驱动与电磁阻尼的本质

有效先学 自主探究 积极合作 踊跃展示 总结反思 自我拓展 实验中学高二物理导学案

4.7 电磁驱动与电磁阻尼

【学习目标】

1. 通过实验实例分析，知道电磁阻尼和电磁驱动。

2. 会分析解释电磁阻尼电磁驱动的实例现象 【教材助读】

1.楞次定律内容、应用基本步骤。法拉第电磁感应定律、动生电动势、感生电动势大小。

2.如何理解电磁感应过程中闭合回路与磁体间的“来拒去留”现象？

【预习反馈】

N S 1、如图(1)所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )

A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止 D．不能判定

2*．如图所示，蹄形磁铁的N、S极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，若磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是（ ）

A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同

C．线圈与磁铁转动方向相同，但开始时转速小于磁铁的转速，以后会与磁铁转速一致

D．线圈与磁铁转动方向相同，但转速总小于磁铁的转速

【课堂探究】

学生活动1

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有效先学 自主探究 积极合作 踊跃展示 总结反思 自我拓展 实验中

中小学一对一辅导专家

学大教育学科教师辅导教案

组长审核：

学员编号 学员姓名 授课主题 教学目的 教学重点 授课日期及时段 马铭昊 辅导科目 年 级 物理 高三 课时数 学科老师 2课时 马灵敏 互感、自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动 1．了解互感现象的电磁感应特点。 4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中的普遍规律。 自感现象产生的原因及特点。 2016年1月2日 19:00--21:00(第11次课) 教学内容 结论：线圈中电流发生了改变，产生了变化的磁场，导致电流表所在的线圈磁通量发生变化，产生了感应电流，所以电流表发生了偏转。 知识点一：互感、自感 一、互感 前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是1

课时4.6 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

1.了解涡流是怎样产生的。

2.了解涡流现象的利用和危害。

3.通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应用。 4.了解电磁阻尼和电磁驱动。

1.涡流

(1)定义:当线圈中的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生① 感应电流 ,由于电流在导体内自成闭合电路,很像水中的漩涡,因此叫作涡流。

(2)特点:若金属的电阻率小,涡流往往② 很强 ,产生的热量③ 很多 。 (3)应用:

①涡流热效应的应用:如④ 真空冶炼炉 。

②涡流磁效应的应用:如⑤ 探雷器 、⑥ 安检门 。

(4)防止:电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。

①途径一:增大铁芯材料的⑦ 电阻率 。

②途径二:用相互绝缘的⑧ 硅钢片 叠成的铁芯代替整块硅铁芯。

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⑨ 阻碍 (填“促进”或“阻碍”)导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

3.电磁驱动

当磁场相对于导体运动时,在导体中会产生感应电流,感应电流会使导体受到安培力,安培力使导体⑩ 运动起来 (填“保持静止”或“运动起来”),这种作用常常称为电磁驱动

复习七: 自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动

时间 星期 1.17 四 知 识 电磁感应条件与方向判断、自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动、两类电动势 重点 电磁感应条件与方向判断、 备注 【第一阶段——核心知识解读与提示】

1.电磁感应条件：（1）感应电流产生条件；（2）感应电动势产生条件；（3）二者关系。 2.感应电流方向判断方法

（1）一般用楞次定律判断。楞次定律应用步骤——五步走。

（2）楞次定律的四种特例：增缩减扩、来拒去留、右手定则、自感电流。 3.两类电磁感应（1）感生电动势；（2）动生电动势；（3）二者区别。 4.涡流（1）定义；（2）利用；（3）防止；（4） 5.

【第二阶段——例题精选与运用】 典例1. 典例2. 典例3. 典例4. 典例5.

结束课堂（关注学生后继学习、课后自学、能力提高等）。 课后反思

1.课堂设计（课题引入（是否合理）、新课内容（是否完善）、所用教学方法（和教学目标、课堂内容、学生实际是否相符）、各项时间把握、板书）

2.课堂三维目标的实现情况？（知识技能、过程方法、情感态度价值观） 3.本节课中如何突出学生的主体性地位？（有无更好方法）

4.题目（例题与练习）的梯度、难度、是否有代表性、准确性、讲解

第7节 涡流 电磁阻尼和电磁驱动

1．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的任何导体中会产生____________，看起来像水中的漩涡，所以把它叫做____________，简称______________． 2．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_______________________，这种现象称为电磁阻尼．

3．如果磁场相对导体运动，导体中会产生感应电流，感应电流所受的安培力使导体运动起来．这种作用称为_____________________________． 知识解惑： 一、涡流

1．定义：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流．

2．产生：把金属块放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动时，金属块内都会产生涡流．

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．

3．特点：电流在金属块内自成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强． 4．利用：用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化并达到很高的温度．

5．防止

涡流、电磁阻尼和电磁驱动

一、选择题(其中第1～5题为单选题，第6～8题为多选题)

1．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。下列相关的说法中正确的是( )

A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物 D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

2．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水，给线圈通入电流一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )

A．恒定直流、小铁锅 C．变化的电流、小铁锅

B．恒定直流、玻璃杯 D．变化的电流、玻璃杯

3．如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是( )

A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同 C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速 D．线圈静止不动

4．如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且各种摩擦等阻力不计。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(

2017人教版高中物理选修第四章第7节《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》word达标训练【创新方案】2015-2016学年高中物理第四章第7节涡流、电磁阻尼与电磁驱动课时达标训练新人教版选修3—2

一、单项选择题

1、某磁场磁感线如图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中,自上向下瞧,铜盘中的涡流方向就是( ）

A、始终顺时针

B、始终逆时针

C、先顺时针再逆时针

D、先逆时针再顺时针

2、如图所示为高频电磁炉的工作示意图,它就是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层与顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害.关于电磁炉，以下说法中正确的就是( ）

2017人教版高中物理选修第四章第7节《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》word达标训练

A、电磁炉就是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的

B、电磁炉就是利用变化的磁场产生涡流,使含铁锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的

C、电磁炉就是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动与旋转来对食物加热的

D、电磁炉跟电炉一样就是让电流通过电

测量磁阻尼系数和动摩擦系数

摘要：磁阻尼是电磁学中的重要概念。本实验利用先进的集成开关型霍尔传感器（简称霍尔开关）测量磁性滑块在非铁磁质良导体斜面上下滑动的速度，并将非线性方程转换成线性方程，经过数据处理，同时求出磁阻尼系数和滑动摩擦系数。

关键词：磁阻尼；动摩擦系数；霍尔传感器；最小二乘法 中图分类号： 文献标识码：A

Measurement of dynamic friction coefficient of the magnetic

damping

ZHANG Yan

(School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)

Abstract：Magnetic damping is an important concept in electromagnetism. In this study, we use the advanced integrated switch Hall sensor (referred to as a Hall switch) to

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一、单项选择题

1、某磁场磁感线如图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中,自上向下瞧,铜盘中的涡流方向就是( ）

A、始终顺时针

B、始终逆时针

C、先顺时针再逆时针

D、先逆时针再顺时针

2、如图所示为高频电磁炉的工作示意图,它就是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层与顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害.关于电磁炉，以下说法中正确的就是( ）

2017人教版高中物理选修第四章第7节《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》word达标训练

A、电磁炉就是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的

B、电磁炉就是利用变化的磁场产生涡流,使含铁锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的

C、电磁炉就是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动与旋转来对食物加热的

D、电磁炉跟电炉一样就是让电流通过电

测量磁阻尼系数和动摩擦系数

摘要：磁阻尼是电磁学中的重要概念。本实验利用先进的集成开关型霍尔传感器（简称霍尔开关）测量磁性滑块在非铁磁质良导体斜面上下滑动的速度，并将非线性方程转换成线性方程，经过数据处理，同时求出磁阻尼系数和滑动摩擦系数。

关键词：磁阻尼；动摩擦系数；霍尔传感器；最小二乘法 中图分类号： 文献标识码：A

Measurement of dynamic friction coefficient of the magnetic

damping

ZHANG Yan

(School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)

Abstract：Magnetic damping is an important concept in electromagnetism. In this study, we use the advanced integrated switch Hall sensor (referred to as a Hall switch) to