第二章 第五节 涡流现象及其应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（粤教版）

品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 趣身边的互联网+教辅专家 b.LxxkcOm 第五节涡流现象及其应用 [课标引领]_________ 基础探究一形成概念，掌握新加 ⑨情境化导学 一、涡流现象 ⑩问题情境 现在有不少家庭厨房用电磁炉烹饪食物，不仅无明火，而且电磁炉本 身不会发热，十分安全方便。请查阅相关资料，说一说电磁炉的工作原 理是什么? 答案：电磁炉利用电磁感应的原理工作。 1.涡流 _____独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 在整个导体中，一圈圈的感应电流环绕导体轴线流动，看起来就像水 中的旋涡，所以我们称之为涡电流，简称渴流 2.涡流现象 这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象，称为涡流 现象 二、涡流的热效应 ②问题情境 如图所示为电动机、变压器线圈所绕的铁芯，请思考它们为什么不是 由整块的金属制成的？ 答案：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。 1.涡流的热效应 (1)定义， 金属块中的涡流也会产生热量.如果金属的电阻率小，则会产生很强 的涡流，产生大量的焦耳热 (2)应用实例. ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ①高频感应炉 接高频电源 ②电磁炉. 铁质锅 丝陶瓷玻璃面板 线圈 砥感线 电磁炉实物图 电磁炉的基本结构图 甲 乙 2.涡流的机械效应 (1)定义 磁场中的涡流会受到安培力的作用，表现出相应的机械效应. (2)电磁驱动. 当磁场相对于导体运动时，导体中产生的涡流使导体受到安培力，安 培力使导体运动起来的现象叫作电磁驱动. (3)电磁阻尼： 当导体在磁场中运动时，导体中产生的涡流使导体受到安培力，并且 安培力总是阻碍导体的运动，这种现象叫作电磁阻尼. (4)实例. ①磁性式转速表就是利用电磁驱动作用制成的， ·独家授权侵权必究· 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 愿身边的互联网+数轴专家 b。2xxkcom t 磁铁转轴 ②磁电式电表是利用电磁阻尼的作用制成的。 3.涡流的磁效应 (1)原因：涡流也是电流，而电流能够产生磁场因此，涡流也具有磁效 应。 (2)实例：金属探测器。 ⑧思考与自测。 1.判断正误 (1)涡流是由整块导体发生的电磁感应现象，遵从法拉第电磁感应定 律。（√） (2)在电磁阻尼与电磁驱动中安培力所起的作用相同。（×） (3)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”（×) (4)涡流的磁效应是将电能转化为磁场能的过程。（√） 2.如图所示是电磁炉的加热原理图，电磁炉具为什么用平底的铁锅? 涡流发生时，伴随着哪些能量发生转化? _____独家授权侵权必究- 学科网书城园 品牌书店·知名教辅·正版资源 6 zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 。800 锅体 涡流 a0 支板 磁感线 线圈 答案：在平底的铁锅底部产生涡流，从而使得锅底温度升高，起到加热 饭菜的作用：其他形式的能转化为电能，最终转化为内能 3.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水平穿过，如图所示，在此过程中小车会出现 什么情况？ 7ni 答案：小车向右运动， 合作探究 突破要点，提升关键 探究点一涡流及其热效应的应用 @问题情境 如图所示，在一个绕有线圈的铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水， 给线圈通入变化的电流，一段时间后，一个容器中水温升高.请探究并 回答以下几个问题： (1)线圈通入变化的电流在上述现象中的作用是什么？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)线圈通入变化的电流后，小铁锅和玻璃杯中的水哪个水温升高？为 什么？ 答案：(1)在线圈中形成变化磁场，引起铁芯中磁通量的变化： (2)小铁锅中的水：通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，铁锅是 导体，在其内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高：涡流是由变化 的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温. 归纳拓展 1.涡流的产生 涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象，当导体处在变化的磁场中， 或者导体在非匀强磁场中运动时，导体内部可以等效成许许多多的闭 合电路，当穿过这些闭合电路的磁通量发生变化时，在导体内部的这 些闭合电路中将产生感应电流，即导体内部产生了涡流。 2.涡流的特点 (1)电流强：当电流在金属块内自成闭合回路（产生涡流）时，由于整块 金属的电阻很小，涡流往往很强， (2)功率大：根据公式PR知，热功率的大小与电流的平方成正比，故 金属块的发热功率很大 3.能量转化 伴随着涡流现象，常见以下两种能