粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应第七节涡流现象及其应用学案

第七节　涡流现象及其应用 学习目标 重点难点 1．知道涡流是如何产生的． 2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止． 3．知道涡流加热和涡流制动． 重点：涡流的概念及其应用． 难点：涡流应用的实例分析． 一、涡流现象 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．导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大． 二、电磁灶与涡流加热 电磁灶采用了磁场感应涡流加热原理，因此利用交变电流通过线圈产生交变磁场． 三、感应加热 足够大的导体中产生很大的涡流，导体中电流可以发热，使金属受热甚至融化，人们根据这个原理，制造出了感应炉，用来冶炼金属． 预习交流 在感应加热中，是使用高频交流电源好，还是使用低频交流电源好？为什么？ 答案：使用高频电源好，感应加热就是利用感应电流产生的热量，感应电流适当大些较好，当使用高频交流电源时，它产生高频变化的磁场，磁场中导体内的磁通量变化非常迅速，产生较大的感应电动势和感应电流，加热效果会更好． 四、涡流制动、探测及消除 金属盘在磁场中转动，从而产生一个动态阻尼力，激起涡流，实现制动．生产、生活中，有时也要避免涡流效应，以降低能耗． 涡流的理解 让学生观察变压器的铁芯，研究其结构有什么特点？并思考为什么要这样设计呢？ 答案：它的铁芯不是一整块金属，而是由许多薄片叠合而成的．这样设计的目的是为了减小涡流的影响． 某磁场磁感线如下图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中的涡流方向是（　　）． A．始终顺时针　　　　　　B．始终逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 答案：C 解析：把铜盘从A至B的全过程分成两个阶段处理：第一阶段是铜盘从A位置下落到具有最大磁通量的位置O，此过程中穿过铜盘磁通量的磁场方向向上且不断增大，由楞次定律判断感应电流方向（自上向下看）是顺时针的；第二阶段是铜盘从具有最大磁通量位置O落到B位置，此过程中穿过铜盘磁通量的磁场方向向上且不断减小，且由楞次定律判得感应电流方向（自上向下看）是逆时针的，故C项正确． 1．涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循电磁感应定律． 2．磁场变化越快（越大），导体的外周长越长（S越大），导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大． 1．如下图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释