3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 [学习目标] 1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理.2.理解涡流的产生原 理，了解涡流在生产和生活中的应用.3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生 活中的应用． 一、电磁感应现象中的感生电场 1．感生电场 麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场． 2．感生电动势 由感生电场产生的电动势叫感生电动势． ，简称涡流． 2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(越大)，导体的横截面积S 越大，导体材料的电阻 率越小，形成的涡流就越大． 三、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． 四、电磁驱动 若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，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，这种作用常常称为电磁驱动． 通量变化而产生的．( √ ) (4)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热．( × ) (5)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．( √ ) (6)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．( √ ) (7)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．( × ) 一、电磁感应现象中的感生电场 导学探究 如图1 所示，B 增强时，就会在空间激发一个感生电场E

知道什么是固有振动和阻尼振动，并能从能量的观点给予说明.2.知道受迫振动 的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关.3.理解共振的概念，知道常见共振 的应用和危害. 科学思维：比较简谐运动、阻尼振动、受迫振动的关系，得到受迫振动频率等于驱动力的频 率的结论. 科学探究：通过做受迫振动的实验，使学生了解受迫振动的特点，体会受迫振动的相关概念. 一、固有振动、阻尼振动 1.固有振动和固有频率 固有振动和固有频率 (1)固有振动：振动系统在不受外力作用下的振动. (2)固有频率：固有振动的频率. 2.阻尼振动 (1)阻尼：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼. (2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图1 所示. 图1 二、受迫振动 1.驱动力 作用于振动系统的周期性的外力. 2.受迫振动 (1)定义：系统在驱动力作用下的振动. (2)受迫振动的频率(周期) 做受 (4)做受迫振动的物体一定会发生共振.( × ) (5)阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小.( × ) 2.A、B 两个弹簧振子，A 的固有频率为f，B 的固有频率为4f，若它们均在频率为f 的驱动力 作用下做受迫振动，则_____的振幅较大，A 的振动频率是_____，B 的振动频率是_____. 答案 A f f 一、简谐运动、阻尼振动和受迫振动 如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹

增加悬挑结构 D. 设置多道防线 9. 使用轻质材料制作模型的主要优势是？ A. 降低惯性力 B. 提高耐火性 C. 减少成本 D. 加速腐蚀 10. 阻尼器在建筑中的作用类似于？ A. 弹簧 B. 杠杆 C. 保险丝 D. 减震器 二、多项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 影响结构抗震性能的因素包括？（） 地震模拟测试中可能观察到的现象有？（） A. 结构共振 B. 基础滑移 C. 构件断裂 D. 电磁干扰 4. 以下属于抗震结构被动控制技术的是？（） A. 调谐质量阻尼器 B. 基础隔震支座 C. 液压驱动装置 D. 剪力墙 5. 选择模型材料时应考虑？（） A. 弹性模量 B. 材料密度 C. 导电性 B. 刚度中心与质量中心不重合 C. 材料过轻 D. 色彩搭配不均 7. 木棒连接处采用橡皮筋固定的优势是？（） A. 允许微小形变 B. 提供阻尼耗能 C. 降低制造成本 D. 永久刚性固定 8. 可能导致模型脆性破坏的设计是？（） A. 所有节点刚性粘接 B. 使用超细脆性杆件 C. 设置冗余支撑体系

改编自2023 全 国高三专项练 习 4 5 单选题 4 电容传感器测水深 模型构建能力 易 原创 4 6 单选题 4 电磁感应图像问题 推理论证能力 中 原创 4 7 单选题 4 电磁阻尼、电磁感应 推理论证能力 中 原创 4 8 多选题 4 交变电流、变压器 理解能力、模 型建构能力 易 改编自2022 厦 门高三模拟 4 9 多选题 4 分子间作用力与分子势能 理解能力、建 理解能力、建 模能力 易 改编自2020 安 徽亳州模拟考 试 4 10 多选题 4 光明电阻、传感器 推理论证能力 中 改编自2023 全 国高三专项练 习 4 11 多选题 4 电磁阻尼、发电机 推理论证能力 难 原创 4 12 实验题 7 油膜法测量分子直径 实验探究能力 易 原创 2+2+3 13 实验题 9 LC 振荡电路 实验探究能力 创新能力 中 原创 2+2+2+3

“ ” “ ” （选填会或不会）产生电磁波。为了防止导线互相鞭击，在特高压输电中使 用了如图所示的阻尼式间隔棒。阻尼式间隔棒在其活动部件内嵌进耐磨橡胶垫，利用胶 垫的阻尼来消耗导线振动能量，进而对导线振动产生阻尼作用。阻尼式间隔棒属于 “ ”“ ” “ ” （选填绝缘体 半导体、导体）。 25．（2023 • 秋明山区校级期中）如图甲为

D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的 2．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ） A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 3．雷雨天建筑物顶端一避雷针周围电场的等势面分布如图所示，A、B、C

D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的 2．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ） A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 3．雷雨天建筑物顶端一避雷针周围电场的等势面分布如图所示，A、B、C

D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的 2．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ） A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 3．雷雨天建筑物顶端一避雷针周围电场的等势面分布如图所示，A、B、C

产生 磁 场， 不会 “ ” “ ” （选填会或不会）产生电磁波。为了防止导线互相鞭击，在特高压输电中使 用了如图所示的阻尼式间隔棒。阻尼式间隔棒在其活动部件内嵌进耐磨橡胶垫，利用胶 垫的阻尼来消耗导线振动能量，进而对导线振动产生阻尼作用。阻尼式间隔棒属于 绝缘体 “ ”“ ” “ ” （选填绝缘体 半导体、导体）。 【答】（1）二次；反比；内；（3）300 多；电弧；（3）会；不会；绝缘体 靠近特高压输电设备，容易发生电弧触电； （3）变化的磁场才能产生电磁波；稳定电流在周围空间产生稳定的磁场，稳定的磁场 不能产生电磁波，所以电流稳定时不会形成电磁波； 由题可知阻尼式间隔棒在其活动部件内嵌进耐磨橡胶垫，而橡胶垫一般情况下是绝缘 体，因此阻尼式间隔棒属于绝缘体。 故答为：（1）二次；反比；内；（3）300 多；电弧；（3）会；不会；绝缘体。 25．（2023 • 秋明山区校级期中）如图甲为某款太阳能热水器，将其安装在阳光充足的水

A. 当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振现象 B. 弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关，与振子的质量无关 C. 受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关 D. 阻尼振动可能是简谐运动 5. 一同学在探究单摆的运动规律时，测得单摆50 次全振动所用的时间为120s。己知当地的重力 加速度大小 2 2 9.80m/s , 9.8 g    。则下列说法不正确的是（ 44m C. 若把该单摆放在月球上，则其摆动周期变大 D. 若把该单摆的 摆长减小为原来的一半，则其振动的周期为 5 2 6 s 6. 下列说法正确的是（ ） A. 水平方向的弹簧振子做阻尼振动时，只有动能和弹性势能相互转化 B. 队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振 C. 受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定 D. 利用共振时，应使驱动力的频率接近或