(课件网) 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 人教版（2019）物理（选择性必修第二册） 第二章 电磁感应 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因，会判断感生电动势的方向 2.知道涡流是如何产生的，知道涡流对我们有不利和有利两方面的影响，以及如何利用和防止涡流 3.理解电磁阻尼和电磁驱动 思考：为什么水会沸腾起来呢？ 思考：镊子为什么会变红？ 新课讲解 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell），英国著名物理学家、数学家。除了奠定电磁理论、开创经典电动力学之外，他还是统计物理学的奠基人之一。 因为公式太复杂，人们更多地选择记住了牛顿和爱因斯坦 与牛爵爷、爱神平起平坐的麦克斯韦 形成 电流 形成 静电 电荷 激发 静电场 电场力 自由电荷 认为 变化的磁场 感生电场 电场力 自由电荷 激发 感生电场 定义：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。 感生电场特点 ① 变化的磁场周围产生电场，与闭合电路是否存在无关。 ② 感生电场是电场的一种形式，是客观存在的一种物质。 ③ 感生电场是涡旋场，电场线闭合，静电场电场线不闭合。 ④ 感生电场可以对带电粒子做功，使其加速或偏转。 感生电场：由于磁场的变化而激发的电场 感生电动势：由感生电场产生的感应电动势 安培定则：右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指一端为通电螺线管的N极 楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 如何判断感生电场的方向呢？ B E 提示 如图所示，当磁感应强度B增强时， ↑ E 由楞次定律可知回路中感应电流产生的磁场方向向下，由安培定则可判断出电流方向为顺时针方向（俯视）。B减弱呢？ B B E ↓ 静电场和感生电场的区别有什么？ 由静止的电荷产生 由变化的磁场在周围空间激发 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 正电荷受力的方向 楞次定律＋右手螺旋定则 对电荷做功不同： 电荷在静电场中沿闭合路径移动一周时，电场力所做的功为零，即静电力做功与路径无关；而电荷在感生电场中沿着闭合路径移动一周时，电场力所做的功不为零，即感生电场中的电场力做功与路径有关. 试着求试探电荷+q沿圆周AB从A点移动到B点时电场力所做的功 A B W=F|AB|-F|BA|=0 E 静电场 B E 感生电场 W=F|AB|+F|BA| B A 功能： 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。 电子感应加速器 (2) 结构： 如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。 当电磁铁线圈电流的方向与如图所示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？ 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 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 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 工作过程： 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。根据楞次定律，为产生顺时针方向的感生电场，磁场应由弱变强。即电磁铁线圈电流应该由小变大。 感生电场的特点： ⑤感生电场位于与磁场垂直的平面上； ⑦感应电场方向与感应电流的方向相同 ⑧通过判断感应电流的方向的方法判 ... ...
