第2章 第5节 涡流现象及其应用-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集（粤教版）

粤教版·选择性必修第二册·第二章电磁感应 涡流现象及其应用 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 涡流的概念 当变化的磁场穿过导体（或导体在磁场中运动）时，导体内部会产生感应电 流，这些电流在导体内部呈闭合涡旋状流动，称为涡流（也叫涡电流）。 2 涡流产生的条件 ①穿过导体的磁通量发生变化；②导体本身是块状导体（非细导线绕制）。 3 涡流的本质 涡流是电磁感应现象的一种具体表现，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律。 4 涡流的热效应 涡流在导体内部流动时，因导体有电阻而产生焦耳热，公式：Q=2t。 5 涡流热效应的应用 ①高频感应炉治炼金属；②电磁炉加热食物；③金属探测器；④真空冶炼。 涡流热效应的防止 ①变压器铁芯用硅钢片叠压而成；②电机铁芯采用薄片叠压；③减少涡流损 6 耗，提高效率。 涡流的磁效应 涡流也会产生磁场，该磁场对原磁场有阻碍作用（楞次定律），表现为电磁阻 尼。 电磁阻尼 当导体在磁场中运动时，涡流受到的安培力总是阻碍导体的相对运动，这种作 8 用称为电磁阻尼。 电磁阻尼的应用 ①电学仪表的阻尼器（使指针快速稳定）；②电磁制动（如高速列车、过山 车)；③天平阻尼。 10 电磁驱动 当磁场相对导体运动时，涡流受到的安培力可以驱动导体运动，称为电磁驱 动；应用：感应式电动机、电磁泵。 记忆口诀 变化磁通穿块导，涡旋电流内部跑；热效应来治炼好，磁效应来阻尼妙。 模块2 课堂同步提升习题 一、 单选题（每题3分，共30分） 1.下列关于涡流的说法中，正确的是 A.涡流是一种静电场产生的电流 B.涡流只在导体表面产生 C,涡流是块状导体中产生的闭合感应电流 D.涡流的方向由导体电阻决定 2.涡流产生的根本原因是 A导体两端有电压B.穿过导体的磁通量发生变化C.导体中有自由电子D.导体温度升高 3.下列现象中，属于涡流热效应应用的是 A.电磁铁吸引铁钉B.电磁炉加热食物C.电动机带动机械运动 D.指南针指示方向 4.变压器铁芯采用硅钢片叠压而成，其主要目的是 A增大铁芯的电阻率，减小涡流损耗B.增大铁芯的磁通量 C.减小铁芯的质量D.增大涡流的热效应 5.关于电磁阻尼，下列说法正确的是 A.电磁阻尼中涡流受到的安培力方向与导体运动方向相同 B.电磁阻尼中涡流受到的安培力方向与导体运动方向相反 C.电磁阻尼只能使导体加速 D.电磁阻尼与涡流无关 6.电学仪表中常用电磁阻尼使指针快速稳定，其原理是 A.涡流产生的安培力阻碍指针摆动 B.涡流产生的热量使指针冷却 C.涡流产生的磁场使指针磁化 D.涡流使指针质量增大 7.电磁炉工作时，锅底产生涡流，下列说法正确的是 A.电磁炉只能加热玻璃锅 B.电磁炉只能加热铁质或钢质锅 C.电磁炉可以加热任何材料的锅 D.电磁炉通过热传导直接加热锅底 8.下列设备中，利用了电磁驱动原理的是 A.电磁炉B.感应式电动机C变压器 D.电磁铁 9.高频感应炉治炼金属时，金属块中产生涡流，下列说法正确的是 A.涡流频率越高，加热效果越差 B.涡流使金属自身发热熔化 C,涡流只在金属表面产生热量 D.涡流需要外部热源辅助加热 10.关于涡流和电磁阻尼，下列说法中错误的是 A.涡流是感应电流的一种 B.电磁阻尼利用了楞次定律 C,涡流只能产生热效应，不能产生磁效应 D.电磁驱动中涡流受到的安培力可以驱动导体运动 二、多选题（每题4分，共20分，选对但不全得2分，选错得0分）》 11.下列措施中，属于减小涡流损耗的是 A.变压器铁芯用硅钢片叠压B.电机铁芯采用薄片叠压 C.增大铁芯的横截面积 D.选用电阻率较大的材料制作铁芯 12.关于涡流的热效应，下列说法正确的是 A.涡流产生的热量与导体电阻有关 B.涡流产生的热量与涡流大小有关 C.高频感应炉利用涡流热效应治炼金属 D.涡流热效应总是有害的 13.下列现象中，与涡流有关的是 A电磁炉加热食物B.电学仪表指针的阻尼 C.变压器铁芯发热 D.通电导线周围产生磁场 14.关于电磁阻尼和电磁驱动，下列说法正确的是 A.电磁阻尼中安培力阻碍导体运动 B.电磁驱动中安培力驱动导体运动 C.两者都与涡流有关 D.两者都违背能量守恒定律 15.下列关于涡流的说法中，正确的是 A.涡流是块状导体中的感应电流 B.涡流呈闭合涡旋状 C,涡流遵循法拉第电磁感应定律 D.涡流只能由变化的磁场产生，与导体运动无关 三、判断题（每题2分，共10分，正确打V",错误打"x") 16.涡流是一种感应电流，遵循楞次定律。 17.电磁炉可以加热陶瓷锅和玻璃锅。 18.电磁阻尼中，涡流受到的安培力方向与导体运动方向相反。 19.变压器铁芯用整块金属制作可以减少涡流损耗。 20.电磁驱动中，涡流受到的安培力可以驱动导体运动。 四、填空题（每题3分，共15分） 21.当变化的磁场穿过块状导体时，导体内部会产生闭合的 状电流，称为涡流。 22.涡流在导体中流动时，因导体有 而产生焦耳热。 23.变压器铁芯采用硅钢片叠压而成，其目的是减小 损耗。 24.电磁阻尼中，涡流受到的安培力总是 导体的相对运动。 25.感应式电动机利用了 原理，使转子在磁场中转动。 五、简答题（每题5分，共10分）》 26.请简述电磁炉加热食物的基本原理。 27、请简述电学仪表中电磁阻尼的作用及其原理。 六、计算题（共15分） 28.(7分)某高频感应炉中，金属块中产生的涡流强度为1=500A,金属块的等效电阻为R=0.02Ω，通电时间为t =105。求： (1)涡流产生的焦耳热Q; (2)若金属块质量为m=2kg,比热容为c=0.5×103J/(kg·℃)，不计热损失，求金属块升高的温度△t。 29.(8分)一电磁阻尼装置中，导体在磁场中运动产生涡流，涡流受到的安培力为F=20N,导体运动速度为V=5 m/5,运动时间为t=3s。求： (1)安培力对导体做的功W; (2)若导体质量为m=4kg,初速度为vo=10m/s,求导体在3s未的速度大小（设安培力恒定，其他力不计）。 模块3 参考答案 一、单选题 1.C 2.B 3.B 4.A 5.B 6.A 7.B 8.B 9.B 10.c 二、多选题 11.ABD 12.ABC 13.ABC 14.ABC 15.ABC 三、判断题 16.V 17.× 18.V 19.× 20.V 四、填空题 21.涡旋 22.电阻 23.涡流 24.阻碍 25.电磁驱动 五、简答题 26.答：电磁炉利用高频交流电在锅底产生变化的磁场，变化的磁场穿过锅底（铁质或钢质）时，在锅底内部产生涡流， 涡流在锅底电阻上产生焦耳热，从而加热食物。 27.答：电磁阻尼的作用是使电学仪表的指针快速稳定。原理：指针摆动时带动导体在磁场中运动，导体中产生涡流，涡 流受到的安培力阻碍指针的摆动，从而使指针快速停下来。 六、计算题 28. (1)根据焦耳定律Q=12Rt=(500)2×0.02×10=250000×0.02×10=50000J。 (2)根据Q=cmAt,△t=Q/(cm)=50000/(0.5×103×2)=50000/1000=50℃。 答：(1)涡流产生的焦耳热为50000J；(2）)金属块升高的温度为50℃。 29. (1)安培力做功W=F×V×t=20×5×3=300J。 (2）)根据牛顿第二定律F=ma,a=F/m=20/4=5m/s2;导体做减速运动，加速度方向与运动方向相反，v=vo-at= 10-5×3=-5m/s,负号表示导体在3s前已停止运动，故3s未速度大小为0。 答：(1)安培力对导体做的功为300J;(2)导体在3s末的速度大小为0。