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

第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 第二章 人教版（2019）选择性必修二 CONTENTS 目录 电磁感应现象中的感生电场 01 涡流 02 电磁阻尼 03 电磁驱动 04 电磁炉是生活中常见的一种家用电器，电磁炉的主要结构是在炉盘下有一个线圈，电磁炉工作时，它的盘面并不发热，在炉盘上面放置铁锅，铁锅会发热，从而达到加热食物的目的。那你知道电磁炉加热食物的原理是什么吗? 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 一、电磁感应现象中的感生电场 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，称为感生电场，也叫涡旋电场。 E感 B′ B E感 问题：当打开电磁炉时，电磁炉台面下线圈被接通变化的电流，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场在电磁炉周围激发出电场，台面上的铁锅中自由电荷会发生定向移动，那么使铁锅中自由电荷移动作用力是什么力呢？这个力有什么特点？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 磁场 变化 激发 感生 电场 力 导体中 自由电荷 形成 感应 电流 静止电荷 激发 静电场 感生电动势 （非静电力） 产生 导体 闭合 感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。 E＝n 感生电动势 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 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 静电场和感生电场的有什么区别 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1.内容：变化的磁场在空间激发的电场（与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场） 2.感生电场的特点：变化的磁场在空间激发的电场 (1)感生电场的电场线是闭合的 (3)感生电场位于与磁场垂直的平面上 (2)E感与I感同向 (4)感生电场的存在与是否存在闭合电路无关 3.感生电场的方向判断： 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。 真空室 B I感 E感 E感 E感 E感 E感 E感 B 增加 B感 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 3.感生电场的应用：电子感应加速器 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 真空室 i i 电子枪 真空室 B i感 F洛 F洛 F洛 F洛 v v v v F F F F E感 E感 E感 E感 v0=0 真空室 B i感 E感 E感 E感 E感 E感 i i 柱形电磁铁：产生变化的磁场； 环形真空管道：是电子运行的轨道 工作原理： 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。 电子感应加速器原理 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 · · 【课堂练习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，现加一竖直向上且磁感应强度均匀减小的磁场，则（　　） A.小球速度不变 B.小球速度先变小，后增大 C.小球速度变大 D.小球速度可能变小也可能变大 答案：B 随堂练习 新课导入 知识讲解 课堂小结 布置作业 观看实验，提问：镊子为什么会变红？ 接通电源在闭合导体内会产生涡流，释放大量的热量。什么是涡流？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1. 涡流的定义 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。 ①涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。 ②若金属的电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。 二、涡流 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2. 涡流的应用 （1）涡流的热效应 ①真空冶炼炉原理 冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电，通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 ②电磁炉原理 电磁炉的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生强大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热量，将饭菜煮熟。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 （2）涡流的磁效应 ①金属探测器 ②安检门 当有导体通过时，导体内涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 ③探雷器 探雷器的长柄线圈中，通有变化的电流，在其周围就产生变化的磁场埋在地下的金属物品，