2.5涡流现象及其应用 课件-2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

第二章 电磁感应 第五节 涡流现象及其应用 粤教版 选择性必修第二册 电磁炉具有升温快、热效应高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。 电磁炉工作时，它的盘面并不发热，上面放置的铁锅会发热，这是为什么？ 情境：设计如图所示电路中，线圈A与小灯泡串联，通电螺线管接交流电源，小灯泡发光。 一、涡流现象 【思考问题】 （1）请分析灯泡发光的原因。 （2）磁场变化使闭合电路中的导体产生感应电流，那么，使导体中自由电荷定向移动的作用力是什么力呢？ （3）变化的磁场是怎样对电荷产生作用力的？ 电场力 情境：设计如图所示电路中，线圈A与小灯泡串联，通电螺线管接交流电源，小灯泡发光。 一、涡流现象 ①变化的磁场使电荷受到作用力做定向运动； ②变化的磁场在空间产生一个电场——感生电场； ③感生电场在线圈中产生感生电动势。 情境：将一个铁环垂直放在匀强磁场中，磁感应强度均匀减小。 【思考问题】 （1）铁环中感应电流的方向是怎样的？ （2）如果铁环不断增粗直到变成一圆盘，铁环中会产生感应电流吗？ （3）如果将铁环换成铁块，铁块中会产生感应电流吗？ 顺时针方向 一、涡流现象 2、涡流的特点： 1、涡流：只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，在整个导体中，一圈圈的感应电流环绕导体轴线流动，如果用图表示这样的感应电流，看起来就像水中的旋涡，我们把这种感应电流叫做涡流。 （1）是整块导体发生的电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律。 （2）磁场变化越快，导体的横截面积越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大。 二、涡流的热效应 【观察与思考】出示变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。为什么要这样做呢？ 演示实验：在可拆变压器的条形铁芯下插入一块厚约2 mm的铁板，原线圈接交流电，几分钟后，触摸铁芯和铁板，发现铁芯和铁板的温度都身高了，且铁板的温度比铁芯高。 情境：冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电，通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化。 情境：电磁炉利用涡流加热。 电磁炉的陶瓷玻璃面板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，在面板与铁锅底