单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/9/26,0,3.,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动,1,涡流电磁阻尼和电磁驱动ppt课件新教材,2,必备知识,自我检测,一、电磁感应现象中的感生电场,一个闭合回路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,闭合电路内将会产生感应电动势。,1,.,感生电场,:,磁场,变化,时会在空间激发一种电场。,2,.,感生电动势,:,由,感生电场,产生的感应电动势。,3,.,感生电场的方向,:,与所产生的感应电流的方向相同,可根据,楞次定律,和,安培定则,判断。,必备知识自我检测一、电磁感应现象中的感生电场,3,必备知识,自我检测,二、涡流,1,.,涡流,:,由于,电磁感应,在导体中产生的像水中旋涡样的,感应,电流。,2,.,特点,:,若金属电阻率很小,则涡流往往,很强,产生的热量,很多,。,3,.,应用,:,(1),涡流热效应,:,真空冶炼炉,电磁炉,。,(2),涡流磁效应,:,探雷器,安检门,。,4,.,防止,:,电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。,(1),途径一,:,增大铁芯材料的,电阻率,。,(2),途径二,:,用互相绝缘的,硅钢片,叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。,必备知识自我检测二、涡流,4,必备知识,自我检测,三、电磁阻尼,1,.,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。,2,.,应用,:,磁电式电流表中利用,电磁阻尼,使指针迅速停止到某位置,便于读数。,四、电磁驱动,1,.,电磁驱动,:,如果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。,2,.,应用,:,交流感应电动机。,必备知识自我检测三、电磁阻尼,5,必备知识,自我检测,1,.,正误判断。,(1),涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。,(,),解析,:,涡流本质上是感应电流,是自身构成回路,是在穿过导体的磁通量变化时产生的。,答案,:,(2),涡流有热效应,但没有磁效应。,(,),解析,:,涡流既有热效应,又有磁效应。,答案,:,(3),在硅钢中不能产生涡流。,(,),解析,:,硅钢电阻率大,产生的涡流较小,但仍能产生涡流。,答案,:,必备知识自我检测1.正误判断。,6,必备知识,自我检测,(4),电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象,都遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。,(,),解析,:,电磁阻尼、电磁驱动都是由于磁通量的变化引起的,所以都遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。,答案,:,(5),电磁阻尼是由于电磁感应中安培力阻碍导体与磁场的相对运动产生的,而电磁驱动是由于电磁感应现象中安培力增强磁场与导体间的相对运动产生的。,(,),解析,:,电磁感应现象中,安培力总是阻碍引起感应电流的磁场与导体间的相对运动。,答案,:,必备知识自我检测(4)电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象,都,7,必备知识,自我检测,(6),如果空间不存在闭合电路,变化的磁场周围不会产生感生电场。,(,),解析,:,麦克斯韦认为,磁场的变化在空间激发一种电场,这种电场与是否存在闭合电路无关。,答案,:,必备知识自我检测(6)如果空间不存在闭合电路,变化的磁场周围,8,必备知识,自我检测,2,.,(,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的方向关系,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,必备知识自我检测2.(多选)某空间出现了如图所示的磁场,当磁,9,必备知识,自我检测,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方向,;,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方向,所以,A,、,D,正确。,答案,:,AD,必备知识自我检测解析:感生电场中磁场的方向用楞次定律来判定,10,必备知识,自我检测,3,.,(,多选,),如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴,OO,转动。从上向下看,当磁铁逆时针转动时,(,),A.,线圈将逆时针转动,转速与磁铁相同,B.,线圈将逆时针转动,转速比磁铁小,C.,线圈将产生变化的电流,D.,线圈转动时感应电流的方向始终是,abcda,解析,:,磁铁逆时针转动,相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线,线圈中产生变化的电流,故,C,对,D,错,;,由楞次定律的推广含义可知,线圈将与磁极同向转动,但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度。如果两者的角速度相同,磁感线与线圈会处于相对静止状态,线圈不切割磁感线,无感应电流产生,B,对,A,错。,答案,:,BC,必备知识自我检测3.(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可,11,探究一,探究二,探究三,随堂检测,电磁感应现象中的感生电场,情境探究,如图所示,B,增强,那么就会在空间激发一个感生电场,E,。如果,E,处空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流。,(1),感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系,?,如何判断感生电场的方向,?,(2),上述情况下,哪种作用力扮演了电源中非静电力的角色,?,探究一探究二探究三随堂检测电磁感应现象中的感生电场,12,探究一,探究二,探究三,随堂检测,要点提示,:,(1),感应电流的方向与正电荷移动的方向相同,感生电场的方向与正电荷受力的方向相同,因此,感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场的方向可以用楞次定律判定。,(2),感生电场对自由电荷的作用力。,探究一探究二探究三随堂检测要点提示:(1)感应电流的方向与正,13,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳,1,.,产生,:,如图所示,当磁场变化时,产生感生电场。感生电场的电场线是与磁场垂直的曲线。,2,.,方向,:,闭合环形回路,(,可假定存在,),的电流方向就表示感生电场的电场方向。依据实际存在的或假定存在的回路结合楞次定律判定感生电场的方向。,感生电场,力虽然是电场力但不是静电力。它是一种非静电力,。,探究一探究二探究三随堂检测知识归纳,14,探究一,探究二,探究三,随堂检测,实例引导,例,1,著名,物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置,:,一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动,在圆板的中部有一个线圈,圆板的四周固定着一圈带电的金属小球,如图所示。当线圈接通电源后,将有图示方向的电流流过,则下列说法正确的是,(,),A.,接通电源瞬间,圆板不会发生转动,B.,线圈中电流的增大或减小都会引起圆板向与线圈中电流方向相同的方向转动,C.,接通电源后,保持线圈中电流不变,圆板转动方向与线圈中电流流向相同,D.,若金属小球带负电,接通电源瞬间圆板,转动,方向,与线圈中电流流向相同,探究一探究二探究三随堂检测实例引导,15,探究一,探究二,探究三,随堂检测,解析,:,线圈接通电源瞬间,变化的磁场产生变化的电场,从而导致带电小球受到电场力,使其转动,故,A,错误,;,线圈中电流增大或减小都会引起磁场的变化,从而产生电场,使小球受到电场力,从而转动,但由于电场力与电荷带正负电有关,故,B,错误,;,接通电源后,保持线圈中电流不变,则磁场不变,则不会产生电场,小球不受到电场力,故,C,错误,;,接通电源瞬间小球受到电场力作用而转动,由于金属小球带负电,故圆盘转动方向与线圈中电流流向相同,故,D,正确。,答案,:,D,探究一探究二探究三随堂检测解析:线圈接通电源瞬间,变化的磁场,16,探究一,探究二,探究三,随堂检测,规律方法,判断感生电场方向的,思路,探究一探究二探究三随堂检测规律方法判断感生电场方向的思路,17,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练,1,现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备,如图甲。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空盒组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场,穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下加速。如图乙所示,(,上图为侧视图、下图为真空盒的俯视图,),若电子被,“,约束,”,在半径为,R,的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电流时,(,),探究一探究二探究三随堂检测变式训练1现代科学研究中常用到高速,18,探究一,探究二,探究三,随堂检测,A.,若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速,B.,若电子沿顺时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速,C.,若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速,D.,被加速时电子做圆周运动的周期不变,探究一探究二探究三随堂检测A.若电子沿逆时针运动,保持电流的,19,探究一,探究二,探究三,随堂检测,解析,:,当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时,由安培定则可知将产生向上的磁场,当电磁铁绕组中电流增大时,根据楞次定律和安培定则可知,这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场,电子沿逆时针运动,电子将加速,选项,A,正确,选项,B,、,C,错误,;,由于电子被,“,约束,”,在半径为,R,的圆周上运动,被加速时电子做圆周运动的周期减小,选项,D,错误。,答案,:,A,探究一探究二探究三随堂检测解析:当电磁铁绕组通有题图中所示的,20,探究一,探究二,探究三,随堂检测,涡流,情境探究,高考考场用的金属探测器是一根长的黑色扁棒,使用时监考教师手持探测器,在考生前后左右和容易藏东西的部位划过,如藏有金属物品,即便是一粒金属纽扣,探测器也会鸣响。金属探测器的原理是什么,?,要点提示,:,涡流金属探测器通过其通有交流电的探测线圈,在隐蔽金属中产生涡流,涡流的磁场又影响探测线圈,从而改变原交流电的大小和相位,从而起到探测作用。,探究一探究二探究三随堂检测涡流要点提示:涡流金属探测器通过其,21,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳,1,.,对涡流的理解,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。,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,课件新教材,1,课件优秀课件,ppt,课件免费课件优秀课件课件下载,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,课件新教材,1,课件优秀课件,ppt,课件免费课件优秀课件课件下载,探究一探究二探究三随堂检测知识归纳2.产生涡流的两种情况涡,22,探究一,探究二,探究三,随堂检测,3,.,应用,(1),涡流热效应的应用,如真空冶炼炉。,(2),涡流磁效应的应用,如探雷器。,4,.,涡流的危害与防止,(1),涡流的危害,在各种电机、变压器中,涡流会使铁芯的温度升高,危及线圈绝缘材料的寿命,;,另外涡流发热要消耗额外的能量,使电机、变压器的效率降低。,(2),涡流的防止,为了减小涡流,变压器、电机中的铁芯不是由整块的钢铁制成,而是用薄薄的硅钢片叠压而成。一方面硅钢片的电阻率比一般钢铁的要大,从而减少损耗,;,另一方面,每层硅钢片之间都是绝缘的,阻断了涡流的通路,进一步减小了涡流的发热。,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,课件新教材,1,课件优秀课件,ppt,课件免费课件优秀课件课件下载,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,课件新教材,1,课件优秀课件,ppt,课件免费课件优秀课件课件下载,探究一探究