物理人教版（2019）选择性必修第二册2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动（共14张ppt）

(共14张PPT)
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。
如果感应电动势是由感生电场产生的，它也叫作感生电动势。
2.感生电动势：
如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说导体中产生了感应电动势。
1.感应电动势：
思考与讨论
涡流的热效应：金属块中的涡流要产生热量,如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。
涡流热效应的应用
真空冶炼炉
电磁炉
高频焊接机
典例：（多选）高频焊接原理示意图，如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用(　　 )
A．增大交变电流的电压
B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻
D．减小焊接缝的接触电阻
ABC
如图所示是一个单闸线圈落入磁场的过程：
（1）线圈产生的感应电流的方向？
（2）线圈所受的安培力的方向？是阻碍还是推动导体运动？
（3）从楞次定律角度分析安培力的作用效果？
（4）从能量转化角度分析安培力的作用效果？
v
a
b
c
d
楞次定律角度：
导体在磁场中运动
磁通量发生变化
安培力阻碍导体运动
阻碍作用
能量转化角度：
导体的机械能减少
安培力做负功
导体的电能增加
F安
电磁阻尼
电磁阻尼
分析图中线圈中感应电流的方向和所受安培力的方向，并研究安培力对线圈的运动有何影响
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体的运动。
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——电磁阻尼。
典例：（多选）如图，金属球从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设球的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则(　　 )
A．若是匀强磁场，球滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，球滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，球滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，球滚上的高度小于h
BD
观看视频
（1）铝框闭合时，磁铁与铝框的旋转方向和旋转快慢有何特点？
（2）铝框不闭合时，铝框是否旋转？
磁铁的旋转磁场使铝框随着旋转
两者同向旋转，但铝框旋转的更慢些
铝框不旋转的
电磁驱动
电磁驱动
磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。
线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的
连接到三相电源时能产生旋转的磁场
一种交流感应电动机的结构
应用：交流感应电动机：磁场能→电能→机械能
典例：如图是电磁驱动的原理图，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两个磁极间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当转动蹄形磁铁时（ ）
A．线圈将不动
B．线圈将跟随磁铁一起转动
C．线圈将向与磁铁相反的方向转动
D．磁铁的磁极未知，无法判断线圈是否转动
B