2.3　涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件 高中物理选择性必修二（人教版2019）(共36张PPT)

(课件网) 第二章　电磁感应 5 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 2 了解涡流现象和产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用和危害. 1 了解感生电场，知道感生电动势产生的原因，会判断感生电场的方向. 难点 重点 3 了解电磁阻尼和电磁驱动，理解电磁阻尼和电磁驱动的原理及其应用. 重点 电磁感应现象中的感生电场 1.线圈中磁场方向向上且磁感应强度在增强，线圈中是否有感应电流产生？ 观察与思考 2.感应电流的方向如何？(俯视图) I 磁场增强 B 有，因为线圈中磁通量发生了变化. 原磁场的方向向上且增强，根据楞次定律(增反减同)，可得感应电流的磁场和原磁场方向相反，根据右手定则，可得感应电流方向为顺时针方向. 1.麦克斯韦认为变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫作感生电场. 2.由感生电场产生的电动势叫感生电动势. 3.感生电动势大小：E＝_____ 4.电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速. 电磁感应现象中的感生电场 1.如图所示，B增强时，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，而产生感应电流. 思考与讨论 (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？ 感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律来判定. (2)在上述情况下，哪种力扮演了非静电力的角色？ 感生电场对自由电荷的作用力. 麦克斯韦的解释 磁场 变化 激发 感生 电场 导体中自 由电荷 形成 感应 电流 感生电动势 （非静电力） 产生 导体 闭合 思考与讨论 力 B B′ E 2.感生电场有哪些特点？ (1)变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关. (2)感生电场是涡旋场，电场线是闭合的，静电场电场线不闭合. (3)感生电场可以对带电粒子做功. 思考与讨论 1.现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.如图所示，上面为侧视图，上、下为电磁体的两个磁极；下面为磁极之间真空室的俯视图.若从上往下看电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动，改变电磁体线圈中电流的 大小可使电子加速.则下列判断正确的是 A.真空室中产生的感生电场沿逆时针方向 B.通入电磁体线圈的电流在增强 C.电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力 D.电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力 √ 电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，电子带负电，电场线方向与电子运动的方向相反，所以真空室中产生的感生电场沿顺时针方向，A错误； 电磁体线圈中电流变大，产生的磁感应强度变大，由楞次定律可知，产生的感生电场方向是顺时针方向，电子受感生电场的力与运动方向相同，电子的速度增大，B正确； 由于电磁体线圈中电流可以变化，可在真空室中产生感生磁场，电子在洛伦兹力的作用下做圆周运动，D错误； 由于感生电场使电子加速，即电子在轨道中加速的驱动力是电场力，故C错误. 2.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为＋q的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是 √ 该磁场变化产生的感生电动势为E＝ ＝kπr2，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小W＝qE＝πr2qk，故D正确. 闭合回路(假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思路如下： 总结提升 涡流 观察与思考 1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的任何导体，如果穿过它的 ... ...