发布时间 : 星期三 文章2016-2017学年高中物理第1章电磁感应与现代生活1.6涡流现象与电磁灶教师用书沪科版选修3-2更新完毕开始阅读ce63cab8fb0f76c66137ee06eff9aef8951e4850
【提示】 高频焊接是利用了电磁感应，涡流的热效应.
探讨2： 要使焊接处产生的热量较大，高频交流电的频率越高越好，还是越低越好？ 【提示】 越高越好. [核心点击]
1.电磁灶采用了电磁感应、 涡流加热原理，它利用交变电流通过线圈产生交变磁场，在铁质锅的底部即会产生无数强大的小涡流，使锅本身自行迅速发热，然后再加热锅内的食物.
2.涡流有以下几方面的应用
(1)利用涡流的热效应：应用涡流在回路中产生的热量冶炼金属，如高频感应炉、电磁灶.
(2)利用涡流的磁效应：电磁阻尼和电磁驱动.
(3)利用涡流现象的小型装置：在车站、机场进行安检的探测器，用来探测旅客是否带有金属制品，像刀、枪之类的危险物品等.
4.涡电流会使金属发热，人们利用这个原理制成了电磁灶.关于电磁灶，下列说法正确的是( )
A.电磁灶都是用高频交流电工作的
B.高频电磁灶有加热线圈，可以通过热传导将热能传导给锅体及锅内食物 C.电磁灶和微波炉是一个道理，工作原理是一样的 D.无论哪种电磁灶，都是利用涡流原理工作的
【解析】 电磁灶都是用家用交流电工作的，工频电磁灶就是直接用50 Hz的电流工作，而不是用高频交变电流工作的，故A错；高频电磁灶由加热线圈、灶面板、控制保护电路组成.通过电子开关，可以使加热线圈中产生高频率振荡电流，从而再使锅体内产生涡电流，用以加热食物，而不是直接用加热线圈去加热锅体内食物，故B错；电磁灶是利用电磁感应现象产生涡流，而微波炉是利用电磁场产生电磁波，故C错；电磁灶都是利用电磁感应产生的涡流电的热效应工作的，故D正确.
【答案】 D
5.如图1-6-5所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，现把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( )
图1-6-5
A.做等幅振动 B.做阻尼振动 C.振幅不断增大 D.无法判定
【解析】 小球在通电线圈磁场中运动，小球中产生涡流，故小球要受到安培力作用阻碍它的相对运动做阻尼振动，故B正确.
【答案】 B
6.(多选)(2015·全国卷Ⅰ)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1-6-6所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是( )
【导学号：72000047】
图1-6-6
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 【解析】 A.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确； B.如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，
当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；C.在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误.
【答案】 AB
电磁灶的分类及优点
(1)电磁灶的分类：常用的电磁灶有工频电磁灶和高频电磁灶.工频电磁灶的主体部件是由励磁线圈和励磁铁心组成的工频励磁器.高频电磁灶的主体部件是由加热线圈、控制保护电路和灶面板组成.
(2)电磁灶的优点：与一般灶具相比，电磁灶具有热效率高、环保性好、节能等优点.
学业分层测评(六) (建议用时：45分钟)
[学业达标]
1.电磁灶的加热原理是涡流现象，下列哪种锅体适用于电磁灶加热( ) A.不锈钢锅体 C.塑料锅体
B.玻璃锅体 D.陶瓷锅体
【解析】 因为加热原理是涡流，首先考虑锅体应该是导体，只有导体才能产生较强的涡流，这里不考虑食物本身产生涡流，因为食物的导电性能太差了.
【答案】 A
2.如图1-6-7所示，教室正南面的钢窗原来是关着的，现在将其中一扇钢窗迅速朝外推开，从室内观察则钢窗中( )
【导学号：72000048】
图1-6-7
A.不会产生感应电流
B.会产生感应电流，电流方向为顺时针方向 C.会产生感应电流，电流方向为逆时针方向 D.会产生感应电流，但是电流方向无法判定
【解析】 地理南极为地磁场的N极，磁感线分布如图所示，打开窗子的过程中，通过窗子的磁通量减小，由楞次定律可知产生的感应电流方向为逆时针方向.
【答案】 C
3.(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框作为骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
A.防止涡流 C.起电磁阻尼的作用
B.利用涡流 D.起电磁驱动的作用
【解析】 线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流即涡流，涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来.所以，这样做的目的是利用涡流来起到电磁阻尼的作用.
【答案】 BC
4.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很明显，而另一个容器中的水温升高不明显，则通入的电流与水温升高明显的是( )
A.恒定直流、小铁锅 C.变化的电流、小铁锅
B.恒定直流、玻璃杯 D.变化的电流、玻璃杯
【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，小铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高明显；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水温升高不明显.
【答案】 C
5.(多选)变压器的铁心是利用薄硅钢片叠压而成的.而不是采用一整块硅钢，这是为了( )
A.增大涡流，提高变压器的效率 B.减小涡流，提高变压器的效率 C.增大铁心中的电阻，以产生更多的热量 D.增大铁心中的电阻，以减小发热量
【解析】 不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁心中的电阻，减小涡流；减少电能转化成铁心的内能，提高效率，是为了防止涡流而采取的措施，故选B、D.
【答案】 BD
6.如图1-6-8所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直、环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是( )
图1-6-8
A.两环都向右运动 B.两环都向左运动 C.环1静止，环2向右运动 D.两环都静止
【解析】 条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止.环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动.