高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册涡流、电磁阻尼和电磁驱动教学课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了PART01，PART02，水为什么会沸腾，镊子为什么会变红，电磁阻尼，PART3，电磁驱动，PART4等内容，欢迎下载使用。
电磁感应现象中的感生电场
如下图，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，闭合电路内产生了感生电动势，产生了感生电流，你知道原理吗？
右图中电子要加速，线圈中的电流应怎样变化？
1.感生电场(1)定义：麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种______。这种电场与静电场不同，它不是由______产生的，我们把它叫感生电场。(2)方向：感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中的感应电流方向确定。2.感生电动势：由__________产生的感应电动势。
(1)感生电场线是闭合的。( )(2)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场。( )(3)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。( )
3.静电场和感生电场的有什么区别？
[试题案例][例1] 如图所示是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所在的区域，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则(　　)A.小球需要的向心力大小不变B.小球需要的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功D.小球受到的磁场力大小与时间成正比
解析　当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心力也随着增大，故选项A错误，B正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项C错误；带电小球所受洛伦兹力F＝qvB，随着速率的增大而增大，同时B∝t，则F和t不成正比，故选项D错误。答案　B
[针对训练1] (多选)某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　)A.沿AB方向磁场在迅速减弱B.沿AB方向磁场在迅速增强C.沿BA方向磁场在迅速增强D.沿BA方向磁场在迅速减弱
方法凝炼闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向。判断思路如下：
1.定义：在变化的磁场中的导体内产生的__________，就像水中的旋涡，所以把它 叫作涡电流，简称涡流。 2.应用(1)涡流________的应用：如真空冶炼炉。(2)涡流________的应用：如探雷器、安检门。
电动机、变压器等设备中为防止铁芯中__________而导致浪费能量，损坏电器，应采取如下措施。(1)途径一：增大铁芯材料的________。(2)途径二：用相互绝缘的____________的铁芯代替整块硅钢铁芯。
(1)涡流也是一种感应电流。( )(2)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热。( )(3)利用涡流制成的探测器也可探测毒品。( )(4)涡流是一种有害的电磁感应现象。( )
[要点归纳]1.涡流的本质：电磁感应现象。2.产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中。(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
3.产生涡流时的能量转化：伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。(1)金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。
[试题案例][例2] 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)
A.恒定直流、小铁锅 B.恒定直流、玻璃杯C.变化的电流、小铁锅 D.变化的电流、玻璃杯
解析　通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流；通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场。铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温。答案　C
[针对训练2] (多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是(　　)
A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器
解析　由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，选项A、B错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，即控制温度，选项C正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样会被熔化，只能是玻璃、塑料等材质，选项D正确。答案　CD
1.定义：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______导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。2.应用：磁电式仪表中利用__________使指针迅速停下来，便于读数。
1.定义：磁场相对于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到________的作用，________使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。2.应用：交流感应电动机。