2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

题目 2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课型 新授课 日期 2023.11 学习目标 1.了解感生电场，知道感生电动势的产生原因，会判断感生电场的方向。 2.了解涡流现象及其在生产生活中的应用。 3.了解电磁阻尼和电磁驱动。 基础知识 一、电磁感应现象中的感生电场 1．感生电场 时会在周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把这种电场叫作 。 2．感生电动势 磁场变化时会在周围空间激发感生电场，处在感生电场中的闭合导体中的自由电荷在感生电场的作用下做定向移动，产生感应电流，或者说，导体中产生了感应电动势。由 产生的电动势叫作感生电动势。 感生电动势的大小可由法拉第电磁感应定律求解，公式为E＝ 。 感生电动势的方向与感生电场的方向 ，与感应电流的方向 。 3．感生电动势中的非静电力 对自由电荷的作用力。 二、涡流 概念 由于 ，在导体中产生的像水中的漩涡的感应电流 特点 整块金属的电阻很小，涡流往往 ，产生的热量 应用 (1)涡流热效应的应用：如 。 (2)涡流磁效应的应用：如 、 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 成的铁芯代替整块硅钢铁芯 三、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 ，安培力总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。 2．应用：磁电式仪表在运输过程中，把两个接线柱用导线连在一起，利用电磁阻尼使指针摆动不致过于剧烈。 四、电磁驱动 1．概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到 的作用， 使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。 2．应用：交流感应电动机。 课堂拓展 1. 有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。分析 这个现象产生的原因。 2. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。将磁体托起到某一高度后放开， 磁体能上下振动较长时间才停下来。如果在磁体下端放一个固定的闭合线圈，使磁极上下振动时穿过它，磁体就会很快地停下来。分析这个现象的产生原因，并说明此现象中能量转化的情况。 3. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁体。请通过分析形成以下结论：条形磁体沿水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，驱动力的方向跟条形磁体运动的方向相同。 随堂检测 4．如图所示为高频电磁炉的工作示意图。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法正确的是( ) A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 B．电磁炉是利用变化的磁场在铁质锅底部产生涡流，使铁质锅底部迅速升温，进而对锅内食物加热的 C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的 D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的 5．弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变。若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现( ) A． S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变 B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变 C．S闭合或断开，磁铁的振动幅度均不变 D．S闭合或断开，磁铁的振动幅度均发生变化 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$