高中物理 第一章 第七节 涡流现象及其应用课件 粤教版选修32

第七节 涡流现象及其应用知识点1 涡流现象1涡流现象：整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象外周长越长频率越高越大2涡流现象的规律：导体的_，交变磁场的_，涡流_3涡流现象的应用(1)在生活中的应用：电磁灶与涡流加热(2)在生产中的应用：高频感应炉、涡流闸、金属探测器等知识点2 涡流现象的物理实质1涡流产生的过程：如图 171 所示，在一根导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，根据麦克斯韦理论，变化的磁场激发出感生电场导体可以看作是由许多闭合线圈组成的，在感生电场作用下，这些线圈中产生了感生电动势，从而产生涡旋状的感应电流图 1712在应用和防止涡流时应注意：(1)在应用涡流时要尽可能使回路电阻小一些(2)在防止涡流时要尽可能使回路电阻大一些【例题】(双选)下面说法正确的是()A电磁灶是在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的B高频感应炉是利用涡电流产生焦耳热而制成的感应加热设备C感应加热的优点是可实现自动控制，但热辐射大D电磁流量计用来测量高黏度但不能有腐蚀性流体的流量解析：电磁灶是在金属锅体中产生的热效应，是典型的涡流现象的应用，通过这种加热，可以达到加热和烹饪食物的目的；高频感应炉也是利用涡流产生焦耳热而制成的感应加热设备；感应加热的优点是可实现自动控制，热辐射小；电磁流量计不能用来测量高黏度但不能有腐蚀性流体的流量答案：AB1磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，而不用塑料做骨架，是因为()CA塑料材料的坚硬程度达不到要求B塑料是绝缘的，对线圈的绝缘产生不良影响C铝框是导体，在铝框和指针一块摆动过程中会产生涡流，使指针很快停止摆动D铝框的质量比塑料框的质量大解析：主要是为了依靠电磁阻尼快速稳定题型1涡流的产生与判断【例题】如图 172 所示，两个相等的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()图 172A同时向左运动，间距变大B同时向左运动，间距变小C同时向右运动，间距变小D同时向右运动，间距变小解析：当条形磁铁向左运动靠近两环时，将使穿过两环中的磁通量都增加，根据楞次定律，两环的运动都阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动又由于两环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要减小，故 B 项选项正确答案：B规律总结：本题中要抓住两点，一是金属能够自身形成闭合回路，形成涡流，二是磁通量要发生变化，形成涡流，阻碍相对运动.1某磁场磁感线如图 173 所示，有铜线圈自图示 A位置落至 B 位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向为()图 173CA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，再顺时针题型2涡流现象的理解应用【例题】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 174 所示，抛物的方程是 yx2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 ya 的直线(图中虚线所示)，一个小金属块从抛物线上 yb(ba)处以速度 v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()图 1-7-4解析：小金属块进入或离开磁场时，由于涡流现象产生焦耳热，损失机械能而使金属块所能达到的最高位置越来越低；当金属块所能达到的最高位置为 ya 时，金属块不再进出磁场，不再产生焦耳热，金属块机械能不再损失，在磁场中往复运动由于金属块减少的动能和重力势能全部转化为内能，所答案：D2(双选)如图 175 所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )图 175A电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大解析：电流变化的频率越高，磁通量变化越快，感应电动势越大，感应电流越大由焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越多答案：AD