高中物理 第1章 电磁感应 7 涡流（选学）教师用书 教科版选修3-2-教科版高二选修3-2物理学案VIP免费

7.涡流(选学)学习目标知识脉络1.了解涡流产生的原理，涡流的防止和应用．(重点)2．了解电磁阻尼和电磁驱动及其应用．3．提高学习兴趣，培养用理论知识解决实际问题的能力．(难点)4．结合生活中的实际，理解电磁阻尼产生的原因．(难点)涡流[先填空]1．概念：由于电磁感应，在大块金属中形成的像水的旋涡一样的感应电流．2．特点：金属块中涡流一般较大，发热功率较大．3．减少涡流发热实例：变压器、电动机的铁芯用薄硅钢片叠合而成．[再判断](1)涡电流只能产生热效应，不能产生磁效应．(×)(2)涡电流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流．(×)(3)变压器和电动机的铁芯不是整块金属，而是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，其原因是为了降低涡流造成的损耗．(√)[后思考]涡流的实质是什么？【提示】涡流是电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律．[合作探讨]探讨：涡流的产生条件是什么？块状金属在匀强磁场中运动时，能否产生涡流？【提示】(1)涡流是发生电磁感应现象时产生的感应电流，故涡流的产生条件：①金属块本身能够形成闭合回路．②穿过金属块的磁通量发生变化．(2)块状金属在匀强磁场中运动时不能产生涡流，因为穿过该金属块的磁通量不发生变化．[核心点击]11．对涡流的理解(1)本质：电磁感应现象．(2)条件：穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身自行构成闭合回路．2．产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中．(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．3．产生涡流时的能量转化伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能．例如金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能．1．下列关于涡流的说法中正确的是()【导学号：31310056】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【解析】涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A对，B错；涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错．【答案】A2．如图171所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()A．恒定直流、玻璃杯B．恒定直流、小铁锅C．变化的电流、玻璃杯D．变化的电流、小铁锅图171【解析】通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，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．【答案】D3．(2016·成都高二检测)在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图1-72所示．现有铜、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．各滑块在未接触磁铁前的运动情况是()2【导学号：31310057】图172A．都做匀速运动B．甲、乙做加速运动C．甲、乙做减速运动D．乙、丙做匀速运动【解析】铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生变化，因此在其内部产生涡流，反过来涡流产生的感应磁场对原磁场的变化起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运动时会受阻碍而减速，有机玻璃为非金属，不产生涡流现象，故C正确．【答案】C三类材质滑块的运动变化区别1．磁铁可吸引铁、镍、钴等金属，若滑块是铁、镍、钴等金属制成的，则在滑块向磁铁运动过程中，引力大于因涡流而产生的斥力，滑块将向磁铁方向加速运动．2．若滑块是铜、铝等金属制成的，则在滑块向磁铁运动过程中，只有因涡流而产生的斥力，滑块将向磁铁方向减速运动．3．若滑块为玻璃、木材等非金属制成的，则滑块向磁铁运动过程中，将做匀速运动．高频感应炉与电磁灶电磁阻尼[先填空]1．高频感应炉(1)工作原理：利用涡流熔化金属...