(
课件网) 第二章 电磁感应 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 ———选修2——— 学习目标 1.了解感生电场，知道感生电动势的产生原因。会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。 2.通过是实验了解涡流现象，知道涡流是怎样产生的，了解涡流现象的利用和危害。 3.通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生产生活中的应用。 4.了解电磁阻尼和电磁驱动。 情景引入 问题： 在电磁炉的炉盘下有一个线圈。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，你知道这是为什么吗？ 一、电磁感应现象中的感生电场 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。 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。 一、电磁感应现象中的感生电场 静电场由电荷产生 感生电场由变化的磁场产生 变化磁场 激发 感生 电场 力 导体中 自由电荷 感应 电流 产生 感生电动势 定向移动 一、电磁感应现象中的感生电场 现代科学研究都用到高速电子，电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。它的基本原理如图示，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。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。 一、电磁感应现象中的感生电场 从上往下看（俯视）时 问题1：请描述磁场的方向 由下向上 问题2：请说出电子的运动情况 由于电子带负电，所以电子沿逆时针方向运动 一、电磁感应现象中的感生电场 问题3：判断感生电场的方向 从上往下看（俯视）时 感生电场方向沿顺时针方向 由楞次定律可知：原磁场应该由弱变强 二、涡流 当某线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，这个线圈附近的任何导体，如果穿过它的磁通量发生变化，导体内都会产生感应电流， 二、涡流 涡流： 如果用图表示这样的感应电流，看起来就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流。 二、涡流 涡流的应用 （1）涡流热效应： 金属块中的涡流会产生热量。用来冶炼合金钢的真空冶炼炉（如图），炉外有线圈，线圈中通入迅速变化的电流，炉内的金属中产生涡流。涡流产生的热量使金属熔化。 二、涡流 涡流的应用 利用涡流冶炼金属的优点是，整个过程可以在真空中进行，能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。 （1）涡流热效应： 二、涡流 涡流的应用 （2）涡流磁效应： 线圈中有变化着的电流。如果遇到金属物品，金属中会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流。 二、涡流 涡流的应用 （2）涡流磁效应： 线圈中有变化着的电流。如果遇到金属物品，金属中会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流。 二、涡流 涡流的危害和防止 1、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。 2、防止（减少涡流的途径）： 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。 三、涡流 三、电磁阻尼 如图，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？ 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。 2.应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. 安培力做负功，把其他形式能（机械能）转化为导体内的电能。 四、电磁驱动 四、电磁驱动 四、电磁驱动 电磁驱动 如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的 ... ...
