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1、3.3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流、电磁阻尼和电磁驱动人教版（2019）选择性必修第二册第二章电磁感应问题？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？一一.电磁感应现象中的感生电场电磁感应现象中的感生电场思考1.电荷（假设正电荷）定向移动形成电流，电荷受什么力定向移动？麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，叫感生电场。思考2.没有导线，感生电场是否就不存在？感生电场的方向与感应电流方向相同；感生电场的电场线为闭合曲线，与静电场不同。感生电场力使电荷定向移动，产生了感应电动势，叫感生电动势。感应电动势感应电动势动生电
2、动势感生电动势产生原理导体切割磁感线磁场变化计算式问题引导：1.电子逆时针（俯视图）加速运动，电子受感生电场力是什么方向？2.感生电场是什么方向？3.磁场要如何变化？线圈中的电流要如何变化？4.根据洛伦兹力提供向心力，磁场如何变化才能约束电子在固定轨道加速？二二.涡流涡流线圈中电流变化产生变化的磁场产生感生电场附近导体产生感应电流用图表示像漩涡-涡流将导体垂直磁场方向分割成薄片，每一薄片分割为无数圆形导线思考1：导体在变化的磁场中能产生涡流，还有哪些方式能产生涡流呢？思考2：磁场变化产生涡流，导体与磁场相对运动产生涡流，能量的转化由什么不同？涡流的应用与防止：热效应优点：加热速度快，加热效率高
3、，不同加热深度，真空进行。减小涡流途径增大铁芯材料的电阻率；相互绝缘的硅钢片叠加。涡流的应用与防止：磁效应三三.电磁阻尼电磁阻尼思考与讨论：如图2.3-7所示，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？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（图2.3-8）。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？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？当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的当导体在磁场中运动时，感应电流
4、会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体运动，这种现象称为电磁阻尼。方向总是阻碍导体运动，这种现象称为电磁阻尼。由于铝框转动产生逆时针方向（俯视）感应电流，感应电流受到的安培力如图所示：F安F安做一做取一只微安表，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况。用导线把微安表的两个接线柱连在一起（图2.3-9），再次晃动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？怎样解释这种差别？为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起？四四.电磁驱动电磁驱动当磁场相对导体运动，当磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电在导体中会产生感应电流，感应电流会使导体流，感应电流会使导体受到安培力，安培力
5、使受到安培力，安培力使导体运动起来，这种作导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。用称为电磁驱动。电磁驱动的应用电磁驱动的应用电磁阻尼电磁阻尼电磁驱动电磁驱动不同点 成因导体在磁场中运动磁场运动效果安培力阻碍导体运动安培力推动导体运动能量转化导体克服安培力做功，其他形式的能转化为电能安培力对导体做正功，电能转化为机械能相同点涡流的机械效应电磁驱动与电磁阻尼比较电磁驱动与电磁阻尼比较【例题1】10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，航天器对接时存在一定的相对速度，由于航天器的质
6、量大，对接时产生的动能比较大，为了减少对接过程中产生的震动和撞击，对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量。如图为某电磁阻尼器的简化原理图，当质量块上下移动时会带动磁心一起运动，磁心下方为N极，下列说法正确的是（）A当质量块带动磁心下移时，线圈有扩张趋势B当质量块带动磁心下移时，通过电阻R的电流向上C整个过程对应的是电能向磁场能转换D减小线圈匝数，阻尼效果增强B例题2金属探测器如图所示，当金属中处在变化的磁场中时，这个磁场能在金属物体的内部产生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。考生进考场时，每个同学都必须经过金属探测器的检查。关于金属探测器的检查，下列说法不正确的是（）A金属探测器的工作原理是利用了电磁感应的原理B金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时，金属扣中感应出涡流C此金属探测器也可用于食品生产，检测食品中是否混入细小的砂粒D探测过程中，无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态，还是相对运动状态，C