1、学案 9 涡流(选学) 学习目标定位 1.了解涡流是怎样产生的，了解涡流现象在日常生活和生产中的应用和危 害.2.了解高频感应炉与电磁灶的工作原理.3.了解什么是电磁阻尼，了解电磁阻尼在日常生 活和生产中的应用 1楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_ 2根据楞次定律的扩展含义，感应电流所受安培力总是阻碍引起感应电流的导体与磁场间 的相对运动概括为“来拒去留” 一、涡流 1由于电磁感应，在_中 会形成感应电流，电流在金属块内组成_， 很像水的旋涡，因此叫做涡电流，简称涡流 2为了降低涡流的损耗，变压器和电动机中的铁芯都是用许多相互_的薄硅钢片叠 合而成的 二、高频感应炉与电磁
2、灶 1高频感应炉：如图 1 所示，让_交流电通过线 圈，就可在被冶炼的金属内部 产生很强的_，从而产生大量的热使金属熔化 图 1 图 2 2电磁灶：如图 2 所示，当灶内的励磁线圈通有交变电流时，形成_磁场，使 _制成的锅底产生_发热 三、电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到_ _，安培力 总是 _导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼. 一、涡流 问题设计 在一个绕有线圈的 可拆变压器铁芯上面放一口小铁锅(图 3)，锅内放少许水， 给线圈通入交变电流一段时间再用玻璃杯代替小铁锅，通电时间相同 图 3 请回答下列问题： (1)铁锅和玻璃杯中的水温有什么不同？ (2
3、)试着解释这种现象 要点提炼 1产生：由于_，在_中会形成感应电流，电流在金属块内组成_ 2利用：高频感应炉，_等利用了涡流的热效应；_、扫雷器等利用 了涡流的磁效应 3防止：为了减少涡流对电动机、变压器的损害，常用_较大的硅钢做铁芯 材料，而且用_-铁芯来代替整块硅钢材料 二、高频感应炉与电磁灶 问题设计 请阅读教材“高频感应炉与电磁灶”的内容，回答下列问题： (1)高频感应炉冶炼金属的原理是什么？有什么优点？ (2)电磁灶中的涡流是怎样产生的？产生涡流的部分和引起涡流的部分是否接触？电磁灶的 表面在电磁灶工作时的热量是怎么产生的？ 问题设计 1拨动灵敏电流计指针，拨动停止后观察现象在两个接
4、线柱上接上一根导线(短路线) ， 再次拨动指针，拨动停止后再次观察现象，比较两次观察的现象有何不同？ 2两次观察到不同的现象，是什么原因造成的？ 要点提炼 1电磁阻尼：当_运动时，导体中产生的感应电流会使导体受到_，安 培力总是_导体的运动，这种现象称为电磁阻尼 2应用：磁电式仪 表中利用 _使指针迅速停下来，便于读数 一、对涡流的理解 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在硅钢中不能产生涡流 二、涡流热效应的应用 例 2 电磁炉
5、采用感应电流( 涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放 在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电 流，它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等 优点，下列关于电磁炉的说法正确的是( ) A电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部 B电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热 C可以通过改变电子线路的频率来改变 电磁炉的功率 D电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品 三、对电磁阻尼的理解 例 3 在水平放置的光滑绝缘导轨上，沿导轨固定一个 条形磁铁，如图 4 所示现有铜、 铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的 A 点以某一初速度向磁铁滑 去各滑块在向磁铁运动的
6、过程中( ) 图 4 A都做匀速运动 B甲、乙做加速运动 C甲、乙做减速运动 D乙、丙做匀速运动 针对训练 位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺 线管的轴线以初速度 v 水平穿过，如图 5 所示，在此过程中( ) 图 5 A磁铁做匀速直线运动 B磁铁做减速运动 C小车向右做加速运动 D小车先加速后减速 1(涡流的理解)下列做法中可能产生涡流的是 ( ) A把金属块放在匀强磁场中 B让金属块在匀强磁场中做匀速运动 C让金属块在匀强磁场中做变速运动 D把金属块放在变化的磁场中 2(对涡流热效应的应用)熔化金属的一种方法是用“高频炉”，它的主要部件是一个铜制线 圈，线
7、圈中有一坩埚，埚内放待熔的金属块，当线圈中通以高频交流电时，埚中金属就可 以熔化，这是因为( ) A线圈中的高频交流电通过线圈电阻，产生焦耳热 B线圈中的高频交流电产生高频微波辐射，深入到金属内部，产生焦耳热 C线圈中的高频交流电在坩埚中产生感应电流，通过坩埚电阻产生焦耳热 D线圈中的高频交流电在金属块中产生感应电流，通过金属块电阻产生焦耳热 3(电磁阻尼的理解与应用)如图 6 所示，条形磁铁从高 h 处自由下落，中途穿过一个固定 的空心线圈，开关 S 断开时，条形磁铁 落地用时 t1，落地时速 度为 v1；开关 S 闭合时， 条形磁铁落地用时 t2，落地时速度为 v2.则它们的大小关系正确的是 ( ) 图 6 At1t2，v1v2 Bt1 t2，v1v2 Ct1t2 ，v1 v2 Dt1t2 ，v1v2 4(对涡流的防止)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，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增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D增大铁芯中的电阻，以减小发热量
