2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册——涡流、电磁阻尼和电磁驱动（课件）.pptxVIP

第二章电磁感应第三节涡流、电磁阻尼和电磁驱动

英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场，这种电场对电荷会产生力的作用.复习引入问题1：产生感应电流的条件是什么？问题2：导线中的电荷此时定向移动形成电流，那么一定有力使电子移动，这个力究竟是什么力呢？麦克斯韦

麦克斯韦的解释磁场变化激发感生电场导体中自由电荷形成感应电流感生电动势（非静电力）产生导体闭合力BB′E问题：感生电场与静电场和恒定电场有何不同？感生电场不是由电荷形成的！电磁感应现象中的感生磁场

问题1：线圈中是否有感应电流产生？感应电流的方向如何？问题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？I磁场增强B电磁感应现象中的感生磁场产生顺时针方向的感应电流结论：感生电场方向与感应电流的方向相同，我们用判断感应电流的方向的方法判断感生电场——楞次定律+右手螺旋定则。思考与讨论：线圈中存在方向向上的磁场，且磁感应强度在增强

问题4：如果环有个小缺口却不闭合，有感应电流吗？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？哪一端相当于电源的正极？A端问题5：如果是塑料环，有感应电流吗？有感应电动势吗？有感生电场吗？结论：感生电场是否存在只取决于有无磁场变化.与是否存在导体及是否存在闭合电路无关电磁感应现象中的感生磁场思考与讨论：问题3：在上述情况下，哪种力扮演了非静电力的角色？感生电场对自由电荷的作用力。

安徽省宁国中学史俊志感生电场应用实例---电子感应加速器⑴作用:应用感生电场来加速电子。⑵结构：环形真空管道—电子运行的轨道；⑶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力而不断加速。柱形电磁铁—产生变化的磁场；电磁感应现象中的感生磁场

当电磁铁线圈中电流方向与图示一致时，电流大小怎么变化才能使电子加速？电磁感应现象中的感生磁场①感生电场方向是顺时针还是逆时针？②原磁场应该由强变弱还是由弱变强？③电磁铁线圈中的电流应该由小变大还是由大变小？点拨：

解析：电子加速电子受力与电场方向相反电场顺时针原磁场向上感应电流顺时针感应电流的磁场向下穿过真空室磁通量变大电磁铁中电流变大电磁感应现象中的感生磁场

1.麦克斯韦认为变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫作感生电场。电磁感应现象中的感生磁场2.由感生电场产生的电动势叫感生电动势。3.电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速。4.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计算。

开关闭合（断开），或改变滑动片的位置由磁场变化而引起的电动势导体切割磁感线感生电动势由导体运动而引起的电动势动生电动势我们不一样！回顾与比较

一.感生电动势1.感生电场：磁场变化电场激发特点：（1）不由电荷产生（2）闭合曲线，又称涡旋电场（3）存在于空间之中，与是否存在闭合电路无关2.感生电动势：由感生电场产生的感应电动势大小：方向：楞次定律电磁感应现象的两类情况

二.动生电动势1.定义：由于导体切割磁感线运动而产生2.与洛伦兹力有关3.大小：当：F电=F洛时，有U=BvL即：E电＝BLVqE=qvB=qU/L4.方向：楞次定律和右手定则电磁感应现象的两类情况

(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场。()(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。()√√练习

1．(多选)某空间出现了如图所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场方向的关系，下列描述正确的是A．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向√√练习

水为什么会沸腾？镊子为什么会变红？涡流金属探测器的原理是什么？

1.定义：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，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。导体中产生涡流涡流

2.涡流的应用与防止(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等。(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，或者用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯。真空冶炼炉用硅钢片