人教版高中物理选择性必修第二册第2章电磁感应第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件（28页PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选择性必修第二册第2章电磁感应第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件（28页PPT） |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-04 00:00:00 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第二章 电磁感应
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理。
2.理解涡流的产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用。
3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生活中的应用。
学习任务一 电磁感应现象中的感生电场
教材新知梳理
1. 麦克斯韦认为 的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫作感生 电场。
2. 由 产生的电动势叫感生电动势。
变化
感生电场
感生电场
电
流
关键核心突破
如图所示，一个闭合电路静止于磁场中：
（1）磁场的强弱发生变化，闭合电路内产生感应电流，你知道其原因吗？
（1）闭合电路内产生感应电流，是因为闭合电路内产生了感生电场，使得 导体中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说闭 合电路内产生了感生电动势。
（2）如果将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，会有什么现象发 生？
（2）将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，感生电场仍然存在，但 是没有感应电流了。
AD
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
解析：感生电场中磁场的方向用楞次定律来判定，原磁场向上且磁感应强度 在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向 相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则知感应电流的方向即 感生电场的方向从上向下看应为顺时针；同理可知，原磁场方向向上且磁感 应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针，所以A、D正确。
学习任务二 涡流
教材新知梳理
1. 涡流：当某线圈中的 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 。
如果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。
电流
感应电流
（1）应用： 、 、 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 做材料，或者用相互绝缘的 叠成的铁芯来代替整块硅 钢铁芯。
真空冶炼炉
探雷器
安检门
硅钢
硅钢片
2. 涡流的应用与防止
关键核心突破
如图为电磁炉的加热原理图，电磁炉的锅具一般是平底的铁锅，其加热原理 是什么？
通电线圈产生变化的磁场，在平底的铁锅底部产生涡流，从而使得锅底温度 升高，起到加热作用。
ABD
A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B. 金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的
C. 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物
D. 变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流
解析：真空冶炼炉是利用线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流， 从而产生大量的热量，熔化金属的，故A正确；金属探测器中通有变化的电 流，遇到金属物体时，被测金属中产生涡流，涡流的磁场反过来影响探测器 中的电流，从而进行探测，故B正确；电磁炉工作时，在锅体中产生涡流， 加热食物，故C错误；当变压器中的电流变化时，在其铁芯中将产生涡流， 使用硅钢片制成的铁芯可以减小涡流，从而减小能量损失，故D正确。
1. 电磁阻尼
当 时，感应电流会使导体受到安培力作用，安培力总 是 导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
导体在磁场中运动
阻碍
学习任务三 电磁阻尼和电磁驱动
教材新知梳理
2. 电磁驱动
（1）如果 ，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）交流感应电动机是利用 的原理工作的，把 转化 成 。
磁场相对于导体转动
安培力
安培力
电磁驱动
电能
机械能
关键核心突破
（1）如图甲所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体，将磁体在同一高度 释放，下端放有固定的闭合线圈，磁体上下振动穿过线圈，磁体很快停止振 动，而磁体下不放闭合线圈，磁体能振动较长时间，请解释这个现象。
（1）图甲中下端放有闭合线圈，磁体
上下振动时除了受空气阻力外，还受 到线圈的磁场阻力，所以很快停下来。
（2）如图乙所示，当顺时针或逆时针转动蹄形磁体时线圈怎样转动？使线 圈转动起来的动力是什么？
（2）当蹄形磁体顺时针转动时，线圈也顺时针转动；当蹄形磁体逆时针转 动时，线圈也逆时针转动。线圈内产生感应电流，线圈受到安培力的作用， 安培力作为动力使线圈转动起来。
B
A. 线圈将逆时针转动，转速与磁体相同
B. 线圈将逆时针转动，转速比磁体小
C. 线圈将逆时针转动，转速比磁体大
D. 线圈静止不动
解析：当蹄形磁体转动时，线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产 生安培力，故线圈一定会转动，由楞次定律可知，线圈将与磁体同向转动， 但转速一定小于磁体的转速，若两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静 止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，故B正确，A、C、D错误。
A. 沿顺时针方向运动
B. 沿逆时针方向运动
C. 在原位置附近往复运动
D. 仍然保持静止状态
A
1
2
3
4
5
解析：磁感应强度的方向竖直向下，当磁场突然增强时，由楞次定律可知， 感生电场沿逆时针方向，由于小球带负电，所以小球将沿顺时针方向运动， A正确。
1
2
3
4
5
A. 磁场变化的频率越高，电磁炉的加热效果越好
B. 由上往下看，图乙中的线圈该时刻的电流方向
为顺时针
C. 电磁炉是利用电磁感应在锅体中产生涡流来工作的
D. 普通陶瓷砂锅也可利用电磁炉来煲汤
AC
1
2
3
4
5
解析：磁场变化的频率越高，磁通量变化率越大，由法拉第电磁感应定律可 知，产生的感应电动势越大，回路中的电流越大，加热效果越好，故A正 确；由上往下看，根据右手螺旋定则可知，题图乙线圈中该时刻电流沿逆时 针方向，故B错误；电磁炉的工作原理是利用交变电流通过线圈产生交变磁 场，使金属锅自身产生无数小涡流从而加热锅内的食物，故C正确；交变磁 场在普通陶瓷砂锅内不能形成涡流，则不能用来加热煲汤，故D错误。
1
2
3
4
5
A. 摩擦 B. 声波 C. 涡流 D. 光照
解析：在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦、声波和光照的影响，而金 属能够因电磁感应产生涡流非金属不能，因此可能原因为涡流。故选C。
C
1
2
3
4
5
A. 磁体做匀速直线运动
B. 磁体做减速运动
C. 小车向右做加速运动
D. 小车先加速后减速
BC
1
2
3
4
5
解析：磁体水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知产生的 相互作用力阻碍磁体的运动。同理，磁体穿出时，由楞次定律知产生的相互 作用力阻碍磁体的运动，故整个过程中，磁体做减速运动，故A错误，B正 确；而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水 平向右的，这个安培力使小车向右运动，故小车一直做加速运动，故C正 确，D错误。
1
2
3
4
5
A. 小球速度变大
B. 小球速度变小
C. 小球速度不变
D. 小球速度可能变大也可能变小
B
解析：磁场的变化使空间内产生感生电场，由楞次定律知感生电场的方 向为逆时针，带正电小球受到的电场力与运动方向相反，故小球速度减 小，B正确。
1
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第二章 电磁感应
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理。
2.理解涡流的产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用。
3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生活中的应用。
学习任务一 电磁感应现象中的感生电场
教材新知梳理
1. 麦克斯韦认为 的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫作感生 电场。
2. 由 产生的电动势叫感生电动势。
变化
感生电场
感生电场
电
流
关键核心突破
如图所示，一个闭合电路静止于磁场中：
（1）磁场的强弱发生变化，闭合电路内产生感应电流，你知道其原因吗？
（1）闭合电路内产生感应电流，是因为闭合电路内产生了感生电场，使得 导体中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说闭 合电路内产生了感生电动势。
（2）如果将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，会有什么现象发 生？
（2）将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，感生电场仍然存在，但 是没有感应电流了。
AD
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
解析：感生电场中磁场的方向用楞次定律来判定，原磁场向上且磁感应强度 在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向 相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则知感应电流的方向即 感生电场的方向从上向下看应为顺时针；同理可知，原磁场方向向上且磁感 应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针，所以A、D正确。
学习任务二 涡流
教材新知梳理
1. 涡流：当某线圈中的 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 。
如果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。
电流
感应电流
（1）应用： 、 、 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 做材料，或者用相互绝缘的 叠成的铁芯来代替整块硅 钢铁芯。
真空冶炼炉
探雷器
安检门
硅钢
硅钢片
2. 涡流的应用与防止
关键核心突破
如图为电磁炉的加热原理图，电磁炉的锅具一般是平底的铁锅，其加热原理 是什么？
通电线圈产生变化的磁场，在平底的铁锅底部产生涡流，从而使得锅底温度 升高，起到加热作用。
ABD
A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B. 金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的
C. 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物
D. 变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流
解析：真空冶炼炉是利用线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流， 从而产生大量的热量，熔化金属的，故A正确；金属探测器中通有变化的电 流，遇到金属物体时，被测金属中产生涡流，涡流的磁场反过来影响探测器 中的电流，从而进行探测，故B正确；电磁炉工作时，在锅体中产生涡流， 加热食物，故C错误；当变压器中的电流变化时，在其铁芯中将产生涡流， 使用硅钢片制成的铁芯可以减小涡流，从而减小能量损失，故D正确。
1. 电磁阻尼
当 时，感应电流会使导体受到安培力作用，安培力总 是 导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
导体在磁场中运动
阻碍
学习任务三 电磁阻尼和电磁驱动
教材新知梳理
2. 电磁驱动
（1）如果 ，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）交流感应电动机是利用 的原理工作的，把 转化 成 。
磁场相对于导体转动
安培力
安培力
电磁驱动
电能
机械能
关键核心突破
（1）如图甲所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体，将磁体在同一高度 释放，下端放有固定的闭合线圈，磁体上下振动穿过线圈，磁体很快停止振 动，而磁体下不放闭合线圈，磁体能振动较长时间，请解释这个现象。
（1）图甲中下端放有闭合线圈，磁体
上下振动时除了受空气阻力外，还受 到线圈的磁场阻力，所以很快停下来。
（2）如图乙所示，当顺时针或逆时针转动蹄形磁体时线圈怎样转动？使线 圈转动起来的动力是什么？
（2）当蹄形磁体顺时针转动时，线圈也顺时针转动；当蹄形磁体逆时针转 动时，线圈也逆时针转动。线圈内产生感应电流，线圈受到安培力的作用， 安培力作为动力使线圈转动起来。
B
A. 线圈将逆时针转动，转速与磁体相同
B. 线圈将逆时针转动，转速比磁体小
C. 线圈将逆时针转动，转速比磁体大
D. 线圈静止不动
解析：当蹄形磁体转动时，线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产 生安培力，故线圈一定会转动，由楞次定律可知，线圈将与磁体同向转动， 但转速一定小于磁体的转速，若两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静 止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，故B正确，A、C、D错误。
A. 沿顺时针方向运动
B. 沿逆时针方向运动
C. 在原位置附近往复运动
D. 仍然保持静止状态
A
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解析：磁感应强度的方向竖直向下，当磁场突然增强时，由楞次定律可知， 感生电场沿逆时针方向，由于小球带负电，所以小球将沿顺时针方向运动， A正确。
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A. 磁场变化的频率越高，电磁炉的加热效果越好
B. 由上往下看，图乙中的线圈该时刻的电流方向
为顺时针
C. 电磁炉是利用电磁感应在锅体中产生涡流来工作的
D. 普通陶瓷砂锅也可利用电磁炉来煲汤
AC
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解析：磁场变化的频率越高，磁通量变化率越大，由法拉第电磁感应定律可 知，产生的感应电动势越大，回路中的电流越大，加热效果越好，故A正 确；由上往下看，根据右手螺旋定则可知，题图乙线圈中该时刻电流沿逆时 针方向，故B错误；电磁炉的工作原理是利用交变电流通过线圈产生交变磁 场，使金属锅自身产生无数小涡流从而加热锅内的食物，故C正确；交变磁 场在普通陶瓷砂锅内不能形成涡流，则不能用来加热煲汤，故D错误。
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A. 摩擦 B. 声波 C. 涡流 D. 光照
解析：在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦、声波和光照的影响，而金 属能够因电磁感应产生涡流非金属不能，因此可能原因为涡流。故选C。
C
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A. 磁体做匀速直线运动
B. 磁体做减速运动
C. 小车向右做加速运动
D. 小车先加速后减速
BC
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解析：磁体水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知产生的 相互作用力阻碍磁体的运动。同理，磁体穿出时，由楞次定律知产生的相互 作用力阻碍磁体的运动，故整个过程中，磁体做减速运动，故A错误，B正 确；而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水 平向右的，这个安培力使小车向右运动，故小车一直做加速运动，故C正 确，D错误。
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A. 小球速度变大
B. 小球速度变小
C. 小球速度不变
D. 小球速度可能变大也可能变小
B
解析：磁场的变化使空间内产生感生电场，由楞次定律知感生电场的方 向为逆时针，带正电小球受到的电场力与运动方向相反，故小球速度减 小，B正确。
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