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1、目标定位 1.知道涡流现象及其产生原因.2.知道涡流在生产、生活中的应用，如利用涡流加热和制动等.3.了解在生产、生活中避免或减少涡流的方法.,一、涡流现象,1.涡流现象：在_内部发生电磁感应而产生_的现象.,3.对涡流的理解(1)本质：电磁感应现象.(2)条件：穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身构成闭合回路.(3)特点：整个导体回路的电阻一般很小，感应电流很大，故金属块的发热功率很大.,整块导体,感应电流,外周长,频率,4.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. 5.产生涡流时的能量转化伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终
2、在金属块中转化为内能.,【深度思考】产生涡流时，金属块并没有接入闭合电路，为什么会产生感应电流？答案 金属块自身构成闭合回路，导体内部等效成许多闭合电路.当穿过金属块的磁通量变化时，金属块内部会产生感应电流.,【例1】 下列关于涡流的说法中正确的是( )A.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B.涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应，但没有磁效应D.在硅钢片中不能产生涡流,解析 涡流是一种特殊的电磁感应现象，它是感应电流，既有热效应，又有磁效应.硅钢片中能产生涡流，但电流较小，故选项A正确. 答案 A,二、电磁灶与涡流加热,1.电磁灶
3、(1)加热原理：磁场感应_加热.(2)优点：_加热，热效率高.无_和_，清洁、安全.功能全. 2.高频感应炉(1)原理：涡流感应加热.(2)优点： _加热，热源和受热物件可以不直接接触；加热_ ， _ ，可以减小表面氧化现象；容易控制_，提高加工精度；可实现_加热；可实现_控制；可减小占地、热辐射、噪声和灰尘.,涡流,直接,明火,炊烟,非接触式,效率高,速度快,温度,局部,自动化,【例2】 电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠.如图1所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( ),图1,解析 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不
4、是直流.故A错误，B正确；金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅底，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，故C错误；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用，故D错误. 答案 B,三、涡流制动与涡流探测,1.涡流制动(1)原理： _相对于_运动，产生的感应电流会使导体受到安培力， _总是阻碍导体与磁场的相对运动.(2)应用：电表的阻尼制动、高速机车制动的_、脱水机的制动.,导体,磁场,安培力,涡流闸,2.涡流探测(1)涡流金属探测器是具有一个通过一定频率_电流的探测线圈，该线圈产生的交变磁场在金属物中激起_，涡流的变化会反过来影响探测线圈电流的_和相位，从而探知金属物.(
5、2)应用：探测行李包中的枪支、掩埋的地雷、金属覆盖膜厚度.,交变,涡流,大小,【例3】 如图2所示，上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( ),图2,解析 小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P中的速度比在Q
6、中的小，选项D错误. 答案 C,【例4】 金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是( )A.金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中B.金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C.金属探测器探测金属时，被探测金属中感应出涡流D.探测过程中金属探测器与被探测物体相对静止与相对运动探测效果相同,解析 金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误；金属探测器探测金属时，被探测金属中感应出涡流，故B错误，C正确；探测过程中工作时金属探测器应与被探测物体相对运动，相对静止时无法得出探测效果，故D错误. 答案 C,四、涡流的防止,
7、1.原理：缩小导体的_ ，增大材料的_. 2.实例：电机和变压器的铁芯用_叠压而成.,外周长,电阻率,硅钢片,【例5】 (多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了( )A.增大涡流，提高变压器的效率B.减小涡流，提高变压器的效率C.增大涡流，减小铁芯的发热量D.减小涡流，减小铁芯的发热量,解析 涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的，所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率.故选项B、D正确. 答案 BD,1.(对涡流加热的理解)(多选)如图3所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金
8、属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( ),图3,A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯 D.取走线圈中的铁芯,答案 AB 解析 当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高.要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻.增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势，瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱.所以选项A、B正确，选项C、D错误.,2.(对涡流制动的理解)(多选)如图4所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( ),
9、图4,A.防止涡流而设计的 B.利用涡流而设计的 C.起电磁阻尼的作用 D.起电磁驱动的作用,答案 BC 解析 线圈通电后在安培力作用下转动，铝框随之转动，在铝框内产生涡流.涡流将阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用.,3(涡流的应用)(多选)如图5所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( ),图5,答案 AD 解析 交流电频率越高，则产生的感应电流越大，升温越快，工件电流相同，电阻越大，温度越高，放热越多.,图6,4.(涡流的应用和防止)(多选)图6中是涡流在生产、生活中的应用，下列描述中不正确的是( ),答案 ACD 解析 真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热，故A正确；家用电磁炉锅体中的涡流是由周期性变化的磁场产生的，故B错误；金属探测器中的变化电流遇到金属物体，在金属物体中产生涡流，故C正确；当变压器中的电流变化时，其铁芯将产生涡流，使用硅钢片做成的铁芯可以尽可能减小涡流的损失，属于涡流的应用，故D正确.,
