7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
[学习目标] 1.[物理观念]了解涡流的产生过程． 2.[物理观念]了解涡流现象的利用和危害． 3.[科学态度与责任]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．(重点) 4.[物理观念]了解电磁阻尼、电磁驱动．(难点)
一、涡流
1．定义：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流．
2．特点：若金属的电阻率小，涡流往往很强，产生的热量很多．
3．应用
(1)涡流热效应：如真空冶炼炉．
(2)涡流磁效应：如探雷器、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：增大铁芯材料的电阻率．
(2)途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯．
二、电磁阻尼和电磁驱动
1．电磁阻尼
(1)概念：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运动的现象．
(2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数．
2．电磁驱动
(1)概念：磁场相对导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象．
(2)应用：交流感应电动机．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)涡流是由整块导体发生的电磁感应现象，不遵从电磁感应定律． (×)
(2)通过增大铁芯材料的电阻率可以减小涡流． (√)
(3)变压器的铁芯用硅钢片叠成是为了减小涡流． (√)
(4)在电磁阻尼与电磁驱动中安培力所起的作用相同． (×)
(5)在电磁阻尼现象中的能量转化是导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，最终转化为内能． (√)
2．(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )
A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯
AB [考查涡流现象、影响感应电动势大小的因素及分析问题的能力．增大线圈的匝数，可以增大通过金属杯的磁通量及磁通量的变化率，从而增大金属杯中产生感应电流的大小，增大加热功率，缩短加热时间，A正确；提高交流电的频率，最大磁通量不变，但电流交替变化加快也能提高磁通量的变化率，产生更大的感应电流，达到缩短加热时间的目的，B正确；瓷杯是绝缘体，不能产生感应电流，不能加热，C错误；取走铁芯，金属杯中的磁通量变小，磁通量的变化率也变小，从而导致加热功率变小，加热时间加长，D错误．]
3．(多选)如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是( )
A．2是磁铁，在1中产生涡流
B．1是磁铁，在2中产生涡流
C．该装置的作用是使指针能够转动
D．该装置的作用是使指针能很快地稳定
AD [当电表的指针摆动时，金属框1在蹄形磁铁2中同时转动，则1中产生感应电流——即涡流，磁场对涡流产生安培力阻碍其指针的相对运动，使指针很快稳定下来，故A、D正确．]
