2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动（教师版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）.pdf

2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动

01学习目标

课程标准物理素养

物理观念：涡流是一种特殊的电磁感应现象，在生产生活以及

1.了解感生电场的概念，了解电子感

实验教学等方面有许多应用。

应加速器的工作原理.

科学思维：涡流及其成因、涡流的热效应和机械效应等。

2.理解涡流的产生原理，了解涡流在

科学探究：从能量的角度来分析电磁驱动现象和电磁阻尼现

生产和生活中的应用.

象。

3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，

科学态度与责任：通过涡流的应用、电磁阻尼和电磁驱动的应

了解其在生产和生活中的应用．

用，体会物理知识与科学技术的关系。

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

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电场，这种电场叫作感生电场．

2．感生电动势

由感生电场产生的电动势叫感生电动势．

3．电子感应加速器

电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生

的感生电场使电子加速．

二、涡流

1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应

电流，就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流．

2．金属块中的涡流会产生热量，利用涡流产生的热量可以冶炼金属．

三、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，这种现象称

为电磁阻尼．

四、电磁驱动

若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作用，安培力使导体运

动起来，这种作用常常称为电磁驱动．

04题型精讲

【题型一】电磁感应现象中的感生电场

1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由

电荷在感生电场的作用下发生定向移动．

2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合．

ΔΦ

3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E＝n

Δt

计算．

1

【典型例题】英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为

r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q的小球。已知磁感应强

Bk

度随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小

是（）

1222

A．0B．rqC．2prqkD．prqk

2

D

【答案】

【解析】根据法拉第电磁感应定律可知感生电场的电动势