陕西省石泉县江南高级中学沪科版高中物理选修3-2课件：1.6 涡流现象与电磁灶 (2份打包)

生活中的电磁炉烧菜做饭但电源并没有接到锅上，饭菜为什么能被烧熟呢？而且用时很短，这是怎么回事呢？ 1．6　涡流现象与电磁灶 学 习 目 标 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。 教学重点 1．电磁炉的工作原理 当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流-----涡电流，简称涡流 线圈接入反复变化的电流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，导体可以看作是由许多闭合线圈组成的，由于磁通量发生变化，这些线圈中产生了感应电动势，从而产生感应电流 一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属块内会产生涡流. 说明：1、涡流是在整块金属内产生的感应电流。 2、涡流是整块导体发生的电磁感应现象， 同样遵守电磁感应定律。 1、穿过金属块的磁通量发生变化 2、金属块本身可自行构成闭合回路 条件： (1)电磁炉 炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上的金属中产生涡流，从而生热。 二、涡流的热效应 1、应用 炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的， 这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流---涡流， 由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，通过热传递从而起到加热物体的作用． 电磁感应理论证明， 涡电流的发热功率与交流电的频率的平方成正比。 电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，火力强劲，安全可靠。 因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或烹饪器都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸引的就能用．适合放在电磁炉上的烹饪器有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等。 (2)真空冶炼炉 (3)金属探测器：探雷器、安检门等。 2、危害：发热浪费能量，还可能烧坏电器。比如变压器 怎样减少涡流损耗？ a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。 b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 交变电流 整块铁心 交变电流 彼此绝缘的薄片 1、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（　　） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 当堂练习 CD 2、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铁、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。各物块在碰上磁铁前的运动情况是(　 ) A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动 铁块会被磁化，与磁铁相互吸引 铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互排斥 BD * 第八课时上到这里。 3.以下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发生变化而产生的 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 A 4、下图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起．当A中通有交变电流时B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来． (1)试分析说明，焊接的快慢与交变电流的频率有什么关系？ A中交变电流的频率越高，B中磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，感应电流I越大，所以电流热功率P＝I2R也越大，焊接得越快． B中各处电流大小相等，但接口a处电阻大，电流热功率大，而其他部分电阻小，电流热功率小，所以接口a处已被熔化而零件其他部分并不很热． (2)试解释说明，为什么焊接 过程中，接口a处被熔化而 零件的其他部分并不很热？ 4、下图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通高频交变电流的线圈，B是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起．当A中通有交变电流时B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来． $$电磁灶 1.6 涡流现象与电磁灶 2．知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止。 1．知道涡流是如何产生的。 学习目标： 探究一：无火之灶-------电磁灶 如图：线圈接入220V交变电源，块状铁芯插入线圈中，几分钟后铁芯会变热。 这是怎么回事