人教版（2019）高中物理选择性必修2 第2章 第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件（共22张PPT）

2.3 涡流 电磁阻尼和电磁驱动 人教版（2019） 高二物理 选择性必修第二册 新课导入 电磁感应现象中的感生电场 涡流 电磁阻尼 电磁驱动 课堂小结 01 02 03 04 05 06 新课导入 思考：灯泡能隔空点亮吗？ 返回目录 隔空点灯实验 一、电磁感应现象中的感生电场 感生电场：麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。 感应电动势：如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说导体中产生了感应电动势。 如图，空间存在向上的磁场，磁场逐渐变强，空间存在自由移动的电荷是正电荷，结合感应电流的方向，想一想感生电场的方向往哪？自由电荷运动方向？ 结论：感生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。 {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 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。 感生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区别 应用实例：电子感应加速器 电子感应加速器加速原理： 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。 1、穿过真空室内磁场的方向？ 2、由图知电子沿什么方向运动？ 3、要使电子沿此方向加速， 感生电场的方向如何？ 4、由感生电场引起的磁场方向如何？ 原磁场在增强，即电流在增大。 5、电磁铁线圈中的电流应如何变化？ 竖直向上 逆时针 顺时针 向下 你知道电磁炉隔空点亮灯泡的原理了吗？ 返回目录 1. 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。 若金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。 2. 特点： 二、涡流 涡流的热效应 电磁炉 真空冶炼 高频焊接 3、涡流的应用 涡流的磁效应 3、涡流的应用 4、涡流的危害与防止 危害：线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。 防止（减少涡流的途径，以变压器为例）： ①增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢。 ②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 返回目录 如图所示，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？ 【思考与讨论】 安培力 ?阻碍 ? ? 线圈的运动 三、电磁阻尼 1.电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动———电磁阻尼。 2.电磁阻尼的应用 问题：磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架？ （1）假定仪表工作时指针向右转动，铝框中感应电流沿什么方向？ 由右手定则可知，右侧产生的电流向里，左侧产生的电流向外，故从上向下看产生的感应电流为逆时针方向。 2.电磁阻尼的应用 问题：磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架？ （2）铝框由于转动产生感应电流，铝框会受安培力，安培力是沿什么方向的？ 有左手定则知，此时铝框中受到的安培力与运动方向相反， （3）安培力对铝框的转动产生什么影响？ 起到了阻尼作用 （4）使用铝框做线圈骨架有什么好处？ 常用铝框做骨架，当线圈在磁场转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培力阻碍其运动，使其很快停止摆动。 返回目录 四、电磁驱动 1.电磁驱动：磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。 磁悬浮列车也是利用电磁驱 ... ...