第2.3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动-2023-2024学年高二物理同步培优课件（人教版2019选择性必修第二册）

高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 麦克斯韦（1831-1879） 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 + + + - - - + + + + + + + + + 非静电力 每一种电动势都对应有一种非静电力 这种转化的本领用电动势来描述 非静电 力做功 其它形式的能 电能 电流的方向在电源内部由负极→正极 干电池：化学作用 非静电力 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 复习回顾 电动势和非静电力 导体棒AB相当于电源 动生电动势 由导体运动引起的电动势： 想一想：上面两种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色？ 线圈B相当于电源 感生电动势 由磁场变化引起的电动势： 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 对感应电动势的再思考 产生感应电动势的非静电力 闭合导体中的自由电荷在感生电场下做定向运动 感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 电磁感应现象中的感生电场 麦克斯韦的卓越贡献 磁场变化时会在周围空间激发一种电场-----感生电场 产生感应电流（感生电动势） 感生电场：变化的磁场在空间激发的电场 结合感应电流的方向，想一想感应电场的方向往哪？ 结论：感应电场方向与感应电流的方向相同，我们用判断感应电流的方向的方法判断感生电场——楞次定律+右手螺旋定则。 磁场变强 I I 有了顺时针方向的感应电流 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 感生电场的理解 感生电场的方向 静电场 感生电场 产生 由静止的电荷产生 由变化的磁场在周围空间激发 电场线特点 由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合。 感应电场是一种涡旋电场， 电场线是闭合的。 电场方向判断 正电荷受力的方向 楞次定律+右手螺旋定则 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 感生电场的理解 感生电场与静电场的比较理解 思考：当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子沿图示方向加速运动？（俯视图） 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 感生电场的应用 电子感应加速器 穿过真空室内磁场的方向？ 由图知电子沿什么方向运动？ 要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何？ 由感生电场引起的磁场方向如何？ 竖直向上 逆时针 顺时针 向下 原磁场在增强，即电流在增大。 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 感生电场的理解 感生电场的方向 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 感生电场的理解 感生电场的方向 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 涡流 涡流的概念和成因 线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，靠近它的导体内会产生漩涡状电流，叫做涡电流，简称涡流。 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 涡流 涡流的应用 涡流的热效应及其应用 因金属块的电阻比较小时，形成的涡流的电流强度就会很大，进而产生大量的焦耳热。 涡流冶炼的优点：加热快、能耗少、易控温、无杂质 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 ②电磁炉的原理 2.涡流的热效应及其应用 涡流 涡流的应用 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 3.涡流的热效应的危害与防止 防止（减少涡流的途径）： ①增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢。 涡流 涡流的危害 I入 I出 Q 危害：浪费电能烧坏仪器 ②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第3节:涡流、电场阻尼和电场驱动 电磁阻尼 电磁阻尼的概念和应用 当导体在磁场中运动时,感应