2.3+渦流+電磁阻尼和電磁驅(qū)動+課件-【知識精研】高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

2.3渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動人教版（2019）高二物理選擇性必修第二冊新課導(dǎo)入電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動課堂小結(jié)010203040506新課導(dǎo)入思考：燈泡能隔空點(diǎn)亮嗎？返回目錄隔空點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場

感生電場：麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會在空間激發(fā)一種電場。這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，我們把它叫作感生電場。

感應(yīng)電動勢：如果此刻空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就是說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。如圖，空間存在向上的磁場，磁場逐漸變強(qiáng)，空間存在自由移動的電荷是正電荷，結(jié)合感應(yīng)電流的方向，想一想感生電場的方向往哪？自由電荷運(yùn)動方向？結(jié)論：感生電場方向與感應(yīng)電流的方向相同，我們用判斷感應(yīng)電流的方向的方法判斷感生電場——楞次定律+右手螺旋定則。靜電場感生電場產(chǎn)生由靜止的電荷產(chǎn)生由變化的磁場在周圍空間激發(fā)電場線特點(diǎn)由正電荷發(fā)出，到負(fù)電荷終止，電場線不閉合。感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的。電場方向判斷正電荷受力的方向楞次定律+右手螺旋定則靜電場和感生電場的區(qū)別應(yīng)用實(shí)例：電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器加速原理：磁場發(fā)生變化時(shí)，就會沿管道方向產(chǎn)生感生電場。射入其中的電子就受到感生電場的持續(xù)作用而不斷加速。1、穿過真空室內(nèi)磁場的方向？2、由圖知電子沿什么方向運(yùn)動？3、要使電子沿此方向加速，

感生電場的方向如何？4、由感生電場引起的磁場方向如何？原磁場在增強(qiáng)，即電流在增大。5、電磁鐵線圈中的電流應(yīng)如何變化？豎直向上逆時(shí)針順時(shí)針向下你知道電磁爐隔空點(diǎn)亮燈泡的原理了嗎？返回目錄1.定義：線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，由于電磁感應(yīng)，靠近它的導(dǎo)體內(nèi)會產(chǎn)生漩渦狀電流，叫做渦電流，簡稱渦流。若金屬電阻率很小，則渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多。2.特點(diǎn)：二、渦流渦流的熱效應(yīng)

電磁爐

真空冶煉

高頻焊接3、渦流的應(yīng)用渦流的磁效應(yīng)3、渦流的應(yīng)用4、渦流的危害與防止危害：線圈中流過變化的電流，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱，浪費(fèi)了能量，還可能損壞電器。防止（減少渦流的途徑，以變壓器為例）：①增大鐵芯材料的電阻率，常用的材料是硅鋼。②用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。返回目錄如圖所示，一個(gè)單匝線圈落入磁場中，分析它在圖示位置時(shí)感應(yīng)電流的方向和所受安培力的方向。安培力對線圈的運(yùn)動有什么影響？【思考與討論】安培力

阻礙

線圈的運(yùn)動三、電磁阻尼1.電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動——電磁阻尼。2.電磁阻尼的應(yīng)用問題：磁式電流表為什么用鋁框做線圈骨架？（1）假定儀表工作時(shí)指針向右轉(zhuǎn)動，鋁框中感應(yīng)電流沿什么方向？由右手定則可知，右側(cè)產(chǎn)生的電流向里，左側(cè)產(chǎn)生的電流向外，故從上向下看產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向。2.電磁阻尼的應(yīng)用問題：磁式電流表為什么用鋁框做線圈骨架？（2）鋁框由于轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁框會受安培力，安培力是沿什么方向的？有左手定則知，此時(shí)鋁框中受到的安培力與運(yùn)動方向相反，（3）安培力對鋁框的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生什么影響？起到了阻尼作用（4）使用鋁框做線圈骨架有什么好處？常用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場轉(zhuǎn)動時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力阻礙其運(yùn)動，使其很快停止擺動。返回目錄四、電磁驅(qū)動1.電磁驅(qū)動：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力，安培力使導(dǎo)體跟著磁場轉(zhuǎn)動，這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動。

磁懸浮列車也是利用電磁驅(qū)動的原理工作的。(1)聯(lián)系：電磁阻尼和電磁驅(qū)動，都是由于導(dǎo)體相對于磁場運(yùn)動引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力的方向與導(dǎo)體的相對運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動。(2)區(qū)別：電磁阻尼是導(dǎo)體運(yùn)動（或者速度較大）時(shí)，安培力的方向與導(dǎo)體的運(yùn)動方向相反，阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動。電磁驅(qū)動是磁場運(yùn)動，導(dǎo)體靜止（或者速度較?。r(shí)，安培力對導(dǎo)體提供動力，使導(dǎo)體隨磁場運(yùn)動。2.電磁阻尼與電磁驅(qū)動的聯(lián)系和區(qū)別練習(xí)．掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示．無擾動時(shí)，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(

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