河北省清河挥公实验中学高中物理 4涡流、电磁阻尼和电磁驱动

河北省清河挥公实验中学高中物理 4涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课题：涡流、电磁阻尼和电磁驱动 ‎ 学 习 内 容 个 性 笔 记 ‎【学习目标】‎ ‎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。‎ ‎【学习重点】‎ ‎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。‎ ‎【课标要求】‎ 要求学生能够准确理解并能灵活应用。‎ ‎【问题导学】‎ ‎1．涡流概念:‎ ‎2．涡流的防止和利用 ‎（１）用来冶炼合金钢的真空___________，炉外有___________，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________．涡流产生的___________使金属熔化并达到很高的温度 ‎（2）利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止___________进入金属，可以冶炼高质量的___________．‎ ‎（3）探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过，线圈中__________有的电流．如果地下埋着___________，金属中会感应出___________，涡流的__________又会反过来影响线圈中的_________，使仪器报警．‎ ‎3．电磁阻尼：‎ ‎4．电磁驱动：‎ ‎【典型例题】‎ 一、涡流的利用 ‎【例1】 如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是(　　)‎ A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大 二、电磁驱动 ‎【例2】 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 三、电磁阻尼的应用 ‎【例3】如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则( )‎ A ‎.线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反 B.线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大 C.线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小 D.线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能 四、电磁感应问题的综合应用 ‎【例4】如图所示，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．‎