涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第二章：第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动+++---+++++++++非静电力每一种电动势都对应有一种非静电力这种转化的本领用电动势来描述非静电力做功其它形式的能电能电流的方向在电源内部由负极→正极

复习与回顾：电源干电池：化学作用非静电力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如图所示，B增强时，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发生定向移动，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？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来判定。(2)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。I

如图所示，闭合导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t

.--------BE感B感导体环中的感应电流的方向？导体中自由电子做怎样的定向移动？是什么作用使自由电子做定向移动？感生电场由变化的磁场激发；电场线呈闭合状，形同漩涡，叫涡旋电场；涡旋面与磁场方向垂直；与感应磁场方向满足右手螺旋。E感一一一一一一一一一B原思考1：没有导体，有感生电场吗？导体有何作用？有感生电场，导体提供了自由电荷。思考2：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？无感应电流，无感应电动势，有感生电场。(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场)。(3)电场线:是闭合的曲线。1.感生电场(2)方向:就是感生电流的方向，用楞次定律判断。2.感生电动势：（1）定义：由感生电场产生的感应电动势。（2）感生电动势大小：感生电场对自由电荷的作用非静电力

一.电磁感应现象中的感生磁场感生电场和静电场的区别静电场E0感生电场Ek起源由静止电荷激发由变化的磁场激发电场线形状电场线为非闭合曲线电场线为闭合曲线Ek静电场为有源场感生电场为无源场共性：具有场物质形式的所有共性；均对电荷有力的作用，且场强定义相同；在导体中，感生电场可引起电荷的积累从而建立静电场。穿过真空室内磁场的方向？由图知电子沿什么方向运动？要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何？由感生电场引起的磁场方向如何？竖直向上逆时针顺时针向下原磁场在增强，即电流在增大。电子感应加速器(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。(

)√√

在电磁炉的炉盘下有一个线圈。电磁炉工作时，它的盘面并不发热，在炉盘上面放置铁锅，铁锅会发热。你知道这是为什么吗?1.定义：线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，靠近它的导体内会产生漩涡状电流，叫做涡电流，简称涡流。若金属电阻率很小，则涡流往往很强，产生的热量很多。

2.特点：

二.涡流3.涡流热效应：真空冶炼炉，高频焊接，电磁炉。

电磁炉的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生强大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热量，将饭菜煮熟。4.涡流磁效应：金属探测器、安检门等。探雷器的长柄线圈中，通有变化的电流，在其周围就产生变化的磁场。埋在地下的金属物品，由于电磁感应而形成涡流，涡流的磁场反过来又作用于线圈，使仪器报警。5、涡流的危害与防止危害：线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。防止（减少涡流的途径，以变压器为例）：①增大铁芯材料的电阻率，常用的材料是硅钢。②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。

一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响？

当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动。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——电磁阻尼。2.应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.

三、电磁阻尼磁电式电流表如图所示，磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。思考与讨论1：假定仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流沿什么方向？分析：仪表工作时指针向右偏转即铝框在向右转动过程中，磁通量在增加，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向(从上往下看)是逆时针，即左边电流出来，右边进去。＋I思考与讨论2：由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力是沿什么方向的？安培力对铝框的转动产生什么影响？分析：根据左手定则，安培力方向铝框左边受向下的安培力，而右边受向上的安培力，安培力阻碍阻碍铝框的转动。＋IFAFA1、电磁驱动：当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安培力的作用而运动起来的现象。线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。2、应用：交流感应电动机四、电磁驱动

电磁阻尼电磁驱动不同点成因由导体在磁场中运动形成的由磁场运动而形成的效果安培