2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动（导学案）（学生版） 高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）.pdf

第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动

导学案

【学习目标】

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，并会计算它的大小。

2.通过实验了解涡流现象，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。

【学习重难点】

1、教学重点：（1）涡流的概念及其应用。

（2）电磁阻尼和电磁驱动的实际分析。

2、教学难点：电磁阻尼和电磁驱动的实际分析。

【知识回顾】

一、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要___________引起感应电流的磁通量的

变化。

二、右手定则

1．内容

伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从___________进入，

并使拇指指向导线运动的方向，这时___________所指的方向就是感应电流的方向，如

图所示。

2．适用范围

适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。

【自主预习】

一、电磁感应现象中的感生电场

1．感生电场

麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种___________，它与静电场不同，不是由___________产

生的，我们把它叫作感生电场。

2．感生电动势

由感生电场产生的感应电动势。

3．感生电动势中的非静电力

就是___________对___________的作用。

4．感生电场的方向判断

由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律判断。

二、涡流

1．定义

由于___________，在导体中产生的像水中旋涡样的___________电流，把它叫作___________，简称涡

流。

2．涡流的特点及产生

(1)特点：金属块中的涡流会产生热量。

(2)产生：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___________。涡流产生的___________使金属熔化。

(3)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。

3．应用

(1)涡流热效应：如___________、电磁炉。

(2)涡流磁效应：如___________、___________。

4．防止

电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。

(1)途径一：增大铁芯材料的___________。

(2)途径二：用相互绝缘的___________叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。

三、电磁阻尼电磁驱动

1．电磁阻尼

(1)概念：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到___________，___________总是阻碍导体运

动的现象。

(2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数。

2．电磁驱动

(1)概念：磁场相对导体转动时，导体中产生___________，感应电流使导体受到安培力的作用，安培

力使导体运动起来的现象。

(2)应用：交流感应电动机。

【课堂探究】

【新课导入】

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?

【新课教学】

任务一、电磁感应现象中的感生电场

（一）电磁感应现象中的感生电场

1.在电磁感应中，使导体中自由电荷定向移动的作用力是什么力呢？这个力有什么特点？

2.如自由移动的电荷是正电荷，结合感应电流的方向，想一想感应电场的方向往哪？

结论：

3.静电场和感生电场的有什么区别？

4.观察右图电子感应加速器，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？

电子感应加速器加速原理：

任务二、涡流

（一）【自我测评】观察与思考

播放视频，并提问学生：

（1）水为什么会沸腾？

（2）镊子为什么会变红？

（二）涡流

1.定义：

2.如果环不断增粗直到变成一圆盘，又会发生什么现象？

变成方盘呢？

如果导体用整块铁代替，如图所示，电流变化时，铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状如何？

你知道涡流应用在那些方面