第2章 课时3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】人教版（安徽版）

第二章　电磁感应 课时3　涡流、电磁阻尼和电磁驱动 第1页 第二章　电磁感应 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 核心 目标 1. 了解感生电场，知道感生电动势产生的原因．会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小． 2. 了解涡流现象，知道涡流的产生、利用和危害．了解电磁阻尼和电磁驱动，能解释有关现象，解决简单的问题. 必备知识·记忆理解 要点笔记 要点1　电磁感应现象中的感生电场 1. 感生电场 (1) 麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发____________.闭合导体中的自由电荷在感生电场的作用下做定向运动，就产生了感应电流，或者说导体中产生了感应电动势． (2) 感生电场的电场线是________的，其电场方向可根据磁场的变化情况由楞次定律判断，与假设存在的闭合回路中的感应电流的方向________. 感生电场 闭合 相同 2. 感生电动势 (1) 定义：由感生电场产生的电动势叫感生电动势，是前述的感应电动势的一种．另一种是导体切割磁感线时产生的动生电动势． (2) 作用：在电路中相当于电源电动势． (4) 感生电动势中的非静电力是感生电场对自由电荷的作用力．动生电动势中的非静电力是____________. 3. 电子感应加速器 电子感应加速器是利用____________使电子加速的设备．当电磁体线圈中________的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速. 洛伦兹力 感生电场 电流 要点2　涡流 1. 定义：由于____________，在导体中产生的像水中旋涡样的________电流． 产生涡流的两种情况： (1) 块状金属放在变化的磁场中． (2) 块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动． 电磁感应 感应 大 3. 应用 (1) 涡流热效应：如______________. (2) 涡流磁效应：如__________、__________. 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__________. (2) 途径二：用相互绝缘的__________叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯． 真空冶炼炉 探雷器 安检门 电阻率 硅钢片 要点3　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__________，安培力的方向总是________导体运动的现象． (2) 应用：磁电式仪表中利用____________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． 安培力 阻碍 电磁阻尼 感应电流 基础内化 1. (2022·安徽六安一中)如图所示为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则( ) A. 如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属 B. 通过线圈的高频交变电流使炉体产生涡流从而熔化炉内金属 C. 真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化 D. 如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多 C 解析：如果线圈中通以恒定电流，不能产生感应电流，冶炼炉无法冶炼金属，A错误；通过线圈的高频交变电流使炉内金属产生涡流从而熔化炉内金属，而不是炉体，B错误，C正确；如果真空冶炼炉中金属的电阻率越小，则涡流越强，产生的热量越多，D错误． 2. 如图所示，在一蹄形磁铁下面放一铜盘，马蹄形磁铁和铜盘均可以自由地绕OO′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触，当磁铁绕OO′轴转动时，铜盘将( ) A. 以相同的转速与磁铁同向转动 B. 以较小的转速与磁铁同向转动 C. 以相同的转速与磁铁反向转动 D. 以较小的转速与磁铁反向转动 解析：当磁铁绕轴匀速转动时，铜盘内要产生涡流，涡电流又处在马蹄形磁铁的磁场中，因此要受到安培力的作用，从而阻碍铜盘与磁铁的相对转动，则铜盘会随着磁铁同向转动；又因为电磁感应的效果是阻碍相对运动，不是阻止，因此铜盘转速要比磁铁转速小，二者之间仍有相对转动，故B正确. B 关键能力·分析应用 分类悟法 考向1　电磁感应现象中的感生电场的理解 1. 感生电场与静电场的比较： 静电场 感生电场 产生 条件 由电荷激发 由变化的磁场激发 电场线 总是始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远，不闭合也不相交 是闭合曲线，没有终点与起点，这种情况与磁场中的磁感线类似，所以感生电场又称为涡旋电场 静电场 感生电场 电场方 向及判 断方法 静电场方向与正电荷所受电场力方向一致，沿电场线的切线方向 感生电场的