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

2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 这两种炉具工作原理相同吗？ 普通电炉是电炉丝发热后将热量传导到锅具上，电磁炉的工作原理则和电磁感应现象有关。 本节课我们来学习与电磁感应有关的一些现象及其应用。 1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。2.知道涡流，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。 学习目标 3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理 4.了解电磁阻尼和电磁驱动在生产和生活中的应用 1.感生电场：麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种 ，这种 与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作 。2.感生电动势：如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在 . 的作用下做定向运动，产生 ，也就是说导体中产生了感应电动势，也叫作 。3．感应电场的方向：与所产生的感应电流的方向相同，可由 定律判断。 一、电磁感应现象中的感生电场 思考：如图所示，B增强，那么就会在空间激发一个感生电场E.如果E处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，产生感应电流．(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？(2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？ 总结：(1)静电场是由电荷激发而产生的，感生电场是由变化的磁场激发而产生的。(2)静电场的电场线 （ 填“不闭合”或“闭合”）的，而感生电场的电场线是 的。 A．小球速度变大 B．小球速度变小 C．小球速度不变 D．小球速度可能变大也可能变小 例1．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽。有一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动。现加一竖直向上的均匀增大的匀强磁场，则（　　） A 1．（多选）关于感生电场，下列说法中正确的是(　 )A．感生电场由变化的磁场产生 B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C．感生电场的方向可以用楞次定律来判定D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向 2.（多选）空间出现了如图所示的一组闭合电场线（方向如图中箭头所示），其产生的原因可能是（ ） A．有沿P指向Q的恒定电流B．有沿Q指向P的磁场且在逐渐减小C．有沿P指向Q的恒定磁场D．有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强 AC BD 巩固练习 3.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈通交变电流，电子在半径不变的轨道上做加速圆周运动。上图为侧视图，如图为真空室的俯视图。从上向下看，如果电子沿逆时针方向运动，则（　　） A．电子加速时受到的洛伦兹力大小可能不变B．在交变电流的一个周期内，电子可以一直加速C．电子每运动一周，动能的增加量一定相同D．当线圈电流与图示方向一致，电流变大，电子加速 D 二、涡流 1．定义：当某线圈中的电流随时间变化时，由于 ，这个线圈附近的任何导体，如果穿过它的磁通量发生变化，导体内产生的像水中的漩涡状的 电流。2．应用：(1)涡流热效应： 、 等。(2)涡流磁效应： 、 等。3．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 ，常用的铁芯材料是硅钢。(2)途径二：用相互绝缘的 叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。 例2．电磁炉又名电磁灶（图1），它无须明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。图2是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　） A．电磁炉通电线圈加直流电，电流越大，电磁炉加热效果越好B．电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C．在锅和电磁炉中间放一绝缘物质，电磁炉不能起到加热作用D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 B 1、（多选）涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化下列说法正确的是(　 ) A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B．涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D．待测工件可以是塑料或橡胶制品 巩固练习 ABC 2、(多选)变压器的铁芯是用薄硅钢片叠压而