高中物理粤教版选修3-2：涡流现象及其应用
2017-2018学年粤教版物理选修3-2课件：第一章 第七节 涡流现象及其应用
提示：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电 源为 1.5 V 的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流 器电流变小，从而产生较高的瞬间电压，同学们身体有触 电的感觉．
1．日光灯的启动过程． (1)如图所示，闭合开关，电压加在启动器两极间， 氖气放电发出辉光，产生的热量使 U 形动触片膨胀伸长， 跟静触片接触使电路接通．灯丝和镇流器中有电流通过． (2)电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U 形片 冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开．
(3)自感电动势的方向． 当原电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相 反，电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同．
2．自感现象的分析思路． (1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减 小)． (2)判断自感电动势方向．电流增强时(如通电)，自感 电动势方向与原电流方向相反，阻碍增加．电流减小时(如 断电)，自感电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小．
解析：自感电动势总是阻碍原电流的变化，故 D 选 项正确．
答案：D
知识点二 日光灯
提炼知识 1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：灯管中气体导电，发出紫外线， 照射管壁的荧光粉，然后才发出可见光．灯管中气体要 导电，需要较高的瞬时电压，这个瞬时电压需要镇流器 和启动器的配合完成．
3．通电自感和断电自感的比较． (1)在通电自感中，两个灯泡不同时亮起． 如图所示的电路，两灯泡规格相同，接通 开关后调节滑动变阻器 R，使两个灯泡亮度相 同，然后断开电路，再次接通的瞬间，产生的 现象及原因如下表．
条件 现象
原因
S闭
L2 先亮
L2 支路为纯电阻电 路，不产生自感现象
合的
L 的自感作用阻碍
C．断开电键 S 切断电路时，A2 先熄灭，A1 过一会 儿才熄灭
粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应第七节
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第七节涡流现象及其应用1．在一根导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，在整个导体中，就形成一圈圈环绕导体轴线流动的感应电流，就好像水中的旋涡一样，这种现象称为涡流现象．导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大．2．涡流热效应的应用为高频感应炉冶炼金属、电磁灶等涡流磁效应的应用为金属探测器．3．当导体在磁场中运动时，导体中产生的涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩，这种制动方式常应用于电表的阻尼制动、高速机车制动的涡流闸等．4．下列做法中可能产生涡流的是()A．把金属块放在匀强磁场中B．让金属块在匀强磁场中匀速运动C．让金属块在匀强磁场中做变速运动D．把金属块放在变化的磁场中答案 D解析涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化．而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D项正确．5．(双选)磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用答案BC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，就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．6．如图1所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球()图1A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度答案 D解析小球进出磁场时，有涡流产生，要受到阻力，故穿出时的速度一定小于初速度．7．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图2所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被治炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()图2A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电答案 C【概念规律练】知识点一涡流及其应用1．如图3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()图3A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯答案 C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．点评涡流是在导体内产生的，而且穿过回路的磁通量必须是变化的，此题能说明电磁炉的原理．2．(双选)机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，以下说法正确的是()A．人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B．人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C．线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流D．金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流答案CD解析一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属被磁化磁性也很弱，作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C 正确；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测，故D项正确．点评金属探测利用了涡流的磁效应．知识点二电磁阻尼3．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动．如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，如图4所示，铜盘就能在较短时间内停止转动，分析这个现象产生的原因．图4答案见解析解析铜盘转动时如果加上磁场，则在铜盘中产生涡流，磁场对这个涡流的作用力阻碍它的转动，故在较短的时间内铜盘停止转动．点评当导体在磁场中运动时，导体中的感应电流受到安培力的作用阻碍导体运动，即安培力为电磁阻尼的阻力．4. 如图5所示，是称为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点为轴在竖直面内转动，一有界磁场垂直于金属薄片所在的平面．使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间．试定性分析其原因．图5答案见解析解析第一种情况下，阻尼摆进入有界磁场后，在金属薄片中会形成涡流，涡流使金属薄片受安培力的作用，阻碍其相对运动，所以会很快停下来；第二种情况下，将金属摆改成梳齿状，阻断了涡流形成的回路，从而减弱了涡流，受到安培力的阻碍会比先前小得多，所以会摆动较长的时间．点评防止电磁阻尼的途径为阻止或减弱涡流的产生．【方法技巧练】涡流能量问题的处理技巧5．弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如图6所示，如果在磁铁下端放个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况．图6答案见解析解析当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁向线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来．损失的机械能主要转化为电能再转化为内能．方法总结此题中涡流损耗了机械能．6．如图7所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中(环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则()图7A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C．圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将静止在最低点答案 B解析在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小．上升的高度越来越低，选项A错误，B正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，选项C错误；最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，选项D错误．方法总结当导体中的磁通量变化时，产生感应电流，损失机械能；当导体中的磁通量无变化时，不产生感应电流，不损失机械能．1．(双选)下列哪些仪器是利用涡流工作的()A．电磁炉B．微波炉C．金属探测器D．电饭煲答案AC2．(双选)变压器的铁芯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．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量答案BD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芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施．3．下列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答案 A解析涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的．4．如图8所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今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8A．做等幅振动B．做阻尼振动C．振幅不断增大D．无法判定答案 B解析金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动．5．(双选)如图9所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()图9A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定答案AD解析这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．6．如图10所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()图10A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．一直向右D．一直向左答案 D解析根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左；当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．7．(双选)如图11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，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是()图11A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大答案AD解析交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，故A项对．工件中各处电流相同，电阻大处产生热多，故D项对．8．我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅，下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．图12如图12所示是描述电磁炉工作原理的示意图．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，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．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，电磁火力强劲，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器具都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、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．(1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是____________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是______________________．(3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？答案(1)①电流的磁效应(或电生磁)②电磁感应现象(或磁生电)③电流的热效应(或焦耳定律)(2)不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低(3)能起到加热作用．由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．9．如图13所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况．图13答案见解析解析(1)铁球将加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力．(2)铝球将减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动．(3)木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用．10．人造卫星绕地球运行时，轨道各处地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时，外壳中总有微弱的感应电流．分析这一现象中的能量转化情形．它对卫星的运动可能产生怎样的影响？答案见解析解析当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，外壳中会有涡流产生，这一电能的产生是由机械能转化来的．它会导致卫星机械能减少，会使轨道半径减小，造成卫星离地高度下降．11．一金属圆环用绝缘细绳悬挂，忽略空气阻力，圆环可做等幅摆动，若在圆环正下方放置一条形磁铁如图14所示，圆环将如何运动．图14答案见解析解析条形磁铁置于圆环正下方，圆环运动时，穿过圆环的磁通量保持为零不变，所以环中无感应电流，圆环仍做等幅摆动．12．如图15所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？图15答案见解析解析没有开长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数．。
涡流现象及其应用-粤教版选修3-2教案
涡流现象及其应用-粤教版选修3-2教案一、学习目标1.了解涡流现象及其产生机理2.掌握涡流的特征参数3.了解涡流的应用领域二、预备知识1.宏观物理学（力学、热学等）2.微积分3.导电与非导电材料4.涡流的基本概念三、教学过程涡流现象涡流的定义涡流是流体在非定常场或电磁场中，由于压力、速度和密度的非均匀分布而形成的环流，它是流体动力学的重要现象之一。
涡流产生机理涡流是流体在非定常场中的产物。
其具体机理与引起涡流的外场有关。
在外场总体积力为零的情况下，假如在流体内某个点产生了一小团多余的流动，则流体就会受到一定的压力、速度和密度的扰动，这就是形成涡的起点。
由于内流体的黏性，涡就会逐渐衰减，直至消失。
涡流的特征参数涡度涡度是一个刻画涡流强度的指标。
在二维情况下，涡度是描述旋转状况的最基本参数，它是指单位面积内旋转速度的积分。
在三维情况下，涡度被定义为流场中任意一点的径向和切向涡量之和。
涡量涡量是描述涡流大小的指标，它是指一个动量-面积积分,即涡旋面密度与涡旋速度之积。
涡流的应用领域涡流无损检测涡流无损检测是一种检测物体表面缺陷的无损检测技术。
涡流检测器利用涡流效应对物体表面缺陷进行检测，可以用于金属、陶瓷、玻璃等材料的检测。
涡流制冷涡流制冷主要利用磁制冷技术，通过施加磁场使非导体材料发生磁致阻抗效应，从而在非导体内形成涡流，进一步将涡流的热量从材料中传递出来，从而达到降温的目的。
四、实验设计在本节课中将进行实验演示，演示涡流无损检测仪的应用，通过对实验目标的检测，让学生更加深入了解涡流现象及应用。
五、学习反思本节课通过介绍涡流现象及其应用，让学生在物理学科中进一步掌握了涡流知识，并且通过实验演示让学生了解了涡流检测在实际应用中的意义。
高中物理 1.7 涡流现象及其应用课件 粤教版选修3-2
目标导航
预习导引
1.知道涡流是如何产生的. 2.知道涡流对我们有利和不利的两方面,以及如何利用 学习目标 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. 重点难点 难点:涡流应用的实例分析.
目标导航
预习导引
一
二
三
四
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.
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
3.能量转化 伴随着涡流现象,其他形式的能转化成的电能最终在金属块中转 化为内能.如果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.
一
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
你能用楞次定律解释电磁阻尼和电磁驱动现象吗? 答案：当磁场变化或导体运动时,若在导体中产生感应电流,感 应电流的效果就是阻碍磁场变化,或阻碍导体与磁场间的相对运动, 若磁场不变,导体运动,感应电流的效果是阻碍导体运动,这就是电 磁阻尼.当磁场运动时感应电流阻碍磁场运动,即阻碍磁场与导体 之间的相对运动,而使导体运动起来,这就是电磁驱动.
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
乘坐飞机的乘客登机前都要接受安全检查.如图是一种手持式安 全检查报警器.一靠近金属体,它就会发出报警声.这是为什么呢?
答案：在报警器内有一线圈,线圈中通有高频电流,因此线圈周 围有着高频变化的磁场.当报警器靠近金属体时,线圈的磁场在金 属体中感应出涡电流,涡电流产生的磁场又会穿过线圈,改变线圈 中的原磁场,使相关的电子线路产生报警声.
高中物理第1章电磁感应第7节涡流现象及其应用课件粤教版选修3_2
• 2．如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈
abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，当磁铁按 图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是( )
• A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同
• B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同
• C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转 速
金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他的部分
发热很少，以下说法中正确的是( )
• A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
• B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
• C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的 电阻小
• D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的 电阻大
• 解析：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，感应电流的大小与感应 电动势有关，电流变化的频率越高，电流变化得越 快，感应电动势就越大，A选项正确；工件上焊缝处
速度v水平穿过，如下图所示，在此过程中( )
• A．磁铁做匀速直线运动 B．磁铁做减速运动
• C．小车向右做加速运动 D．小车先加速后减速
明确两者相 判断两者间 判断运 思维导图： 对运动情况 ―→ 相互作用力 ―→ 动情况
• 解析：磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电 流，由楞次定律的扩展知产生的相互作用力阻碍磁 铁的运动．同理，磁铁穿出时产生的相互作用力也 阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动， 选项B是正确的．而对于小车上螺线管来说，在此过 程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安 培力使小车向右运动，且一直做加速运动，C项对．
• 3．涡流制动与探测
• (1)涡流制动
• ①原理：__导__体__相对于_磁_场____运动，产生的感应电 流 碍会 导使 体导 的体运受动到．安安培培力力的，方向________________总是阻
高中物理 1.7涡流现象及其应用 粤教版选修3-2
铝盘就能在较短的时间内停止．
分析：铝盘在蹄形磁铁的磁场中转动，会在铝盘中
激起___涡_，流涡流与磁场相互作用产生一个 _动__态__阻__尼__力，从而提供制动力矩．
06.06.202体在磁场中运动时，感应电流 会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导 体的运动，这种现象称为电磁阻尼． (3)电磁阻尼的应用：电学仪表、电气机车的电磁 制动器等．
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2．涡流探测 (1)涡流探测 ①涡流金属探测器：利用探测线圈在金属物中激 起涡流，金属物的等效电阻、电感会反射到探测 线圈中改变线圈中电流大小和相位，从而探知金 属物． ②应用：探测行李包中的枪支、埋于地表的地雷、 金属覆盖膜厚度等． (减2)小减涡小流涡危流害危有害两的种途途径径：一是___增__大铁芯材料的 电___阻硅__率钢__，片叠如成使的用铁硅芯钢代材替料整．块二硅是钢用铁互芯相．绝缘的
会产生涡流． 3．特点：电流在金属块内形成__闭__合_回路，整块金
属的电阻很小，涡流往往很强，金属块会产生大量 的涡高热流量就．越导大体．的外周越___，交长变磁场的频率___，
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思考感悟：
产生感应电流的必要条件是穿过闭合电路的磁通量
发生变化，发生涡流现象时，金属块并没有接入闭
图1－7－3
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把一个闭合线圈放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形 磁体和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当转动蹄形 磁体时，线圈也跟着转动起来．解释这个现象． 解析：以题图所示情形为例，线圈处于图中所示的 初始状态时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁铁一 转动，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律， 此时线圈中就有感应电流产生．由楞次
高中物理第一章电磁感应第八节涡流现象及其应用素材粤教版选修3_2
第八节涡流现象及其应用【思维激活】电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的，它主要是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图所示。
电磁灶的台面下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板和铁锅之间产生交变磁场，磁感应穿过锅体，产生感应电流——涡流，这种感应电流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，下列哪些因素可导致加热效果差？提示：涡流与磁通量的变化率有关，变化率越大产生的感应电动势越大，即交流电的频率越高，涡流的效果就越明显；底面积越大，导面性能越好的锅，涡流的效果会越明显。
【自主整理】1.涡流：用整块金属材料做铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场穿过线圈，整个铁芯会自成回路，产生涡流，这种电流看起来像水的漩涡，把这种电流叫做涡电流，简称涡流.2.电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，如导体中出现涡流，即感应电流，感应电流会受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼.3.电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体转动起来.这种现象就是电磁驱动.4.电磁阻尼和电磁驱动的原理就是楞次定律中所叙述的，感应电流的出现，总是要阻碍它们之间的相对运动.就是导体与磁场间的相对运动.【高手笔记】在一根导体外面绕上线圈，并把线圈通交流电，那么线圈就产生交变磁场。
由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合回路，所以在导体的圆周方向会产生感应电流，电流的方向沿导体的圆周方向转圈，就像一圈圈的漩涡，所以这种情况下产生的感应电流被称为涡流。
导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。
【名师解惑】如何理解涡流的概念及其利用？涡流：“涡电流”的简称，也称为“傅科电流”。
迅速变化的磁场在导体（包括半导体）内，引起的感应电流，其流动的路线呈漩涡形，故称“涡流”。
磁场变化越快，感应电动势越大，因而涡流也就越强。
1.7 涡流现象及其应用-高二物理(粤教版选修3-2)
涡流现象
1、定义：用整块金属材料做铁芯绕制的线圈，当线圈 中通有变化的电流时，变化的电流会产生变化的磁场， 变化的磁场穿过铁芯，整个铁芯会自成回路，产生 __感__应_电__流__ ，这种电流看起来像水中的旋涡，我们就把 这种电流叫做_涡__电__流_ ，简称__涡__流__ 。
涡流的危害：
涡流的热效应在许多场合是有害的。如，在电动机、变压器中， 为了增强磁场，它们的绕组都绕在铁芯上。当绕组中通过交流电 时，在铁芯中产生涡流，这会使铁芯过热，消耗电能，破坏绝缘。
防止： 为了减少涡流，铁芯都不是整块金属，而是用许多绝缘的电
阻率很大的硅钢片叠成。硅钢片的表面要经过处理，生成不导电 的氧化层，可以进一步减小涡流。
利用足够大的电力在导体中产生很大的涡流,导体中电 流可以发热,使金属受热甚至熔化,人们根据这个道理,制 造出了感应炉,用来冶炼金属.在感应炉中,有产生高频电 流的大功率电源和产生交变磁场的线圈,线圈中间放置 一个耐火材料制成的坩埚,用来放置待熔化的金属.涡流 感应加热的应用很广泛,如用高频感应炉冶炼金属,用高 频塑料热压机过塑,以及把涡流热疗系统用于治疗等
答案 D
2、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ CD）
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
3、下面说法正确的是（ AB ）
A．电磁灶是在金属锅：
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。
2、决定因素：磁场变化越快(ΔB 越大)，导体的横截面积S
粤教版选修(3-2)1.7《涡流现象及其应用》word学案
1.7 涡流现象及其应用学案（粤教版选修3-2）1．在一根导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，在整个导体中，就形成一圈圈环绕导体轴线流动的感应电流，就好像水中的旋涡一样，这种现象称为涡流现象．导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大．2．涡流热效应的应用为高频感应炉冶炼金属、电磁灶等涡流磁效应的应用为金属探测器3．当导体在磁场中运动时，导体中产生的涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩，这种制动方式常应用于电表的阻尼制动、高速机车制动的涡流闸等．4．下列做法中可能产生涡流的是()A．把金属块放在匀强磁场中B．让金属块在匀强磁场中匀速运动C．让金属块在匀强磁场中做变速运动D．把金属块放在变化的磁场中答案 D解析涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化．而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D项正确．5．(双选)磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用答案BC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，就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用6．如图1所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球()图1A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度答案 D解析小球进出磁场时，有涡流产生，要受到阻力，故穿出时的速度一定小于初速度．7．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图2所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被治炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()图2A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电答案 C【概念规律练】知识点一涡流及其应用1．如图3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()图3A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯答案 C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．点评涡流是在导体内产生的，而且穿过回路的磁通量必须是变化的，此题能说明电磁炉的原理．2．(双选)机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，以下说法正确的是()A．人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B．人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C．线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流D．金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流答案CD解析一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属被磁化磁性也很弱，作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C正确；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测，故D项正确．点评金属探测利用了涡流的磁效应．知识点二电磁阻尼3．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动．如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，如图4所示，铜盘就能在较短时间内停止转动，分析这个现象产生的原因．图4答案见解析解析铜盘转动时如果加上磁场，则在铜盘中产生涡流，磁场对这个涡流的作用力阻碍它的转动，故在较短的时间内铜盘停止转动．点评当导体在磁场中运动时，导体中的感应电流受到安培力的作用阻碍导体运动，即安培力为电磁阻尼的阻力．4. 如图5所示，是称为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点为轴在竖直面内转动，一有界磁场垂直于金属薄片所在的平面．使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间．试定性分析其原因图5答案见解析解析第一种情况下，阻尼摆进入有界磁场后，在金属薄片中会形成涡流，涡流使金属薄片受安培力的作用，阻碍其相对运动，所以会很快停下来；第二种情况下，将金属摆改成梳齿状，阻断了涡流形成的回路，从而减弱了涡流，受到安培力的阻碍会比先前小得多，所以会摆动较长的时间．点评防止电磁阻尼的途径为阻止或减弱涡流的产生．【方法技巧练】涡流能量问题的处理技巧5．弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如图6所示，如果在磁铁下端放个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况．图6答案见解析解析当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁向线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来．损失的机械能主要转化为电能再转化为内能．方法总结此题中涡流损耗了机械能．6．如图7所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中(环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则()图7A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C．圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将静止在最低点答案 B解析在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小．上升的高度越来越低，选项A错误，B正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，选项C错误；最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，选项D错误．方法总结当导体中的磁通量变化时，产生感应电流，损失机械能；当导体中的磁通量无变化时，不产生感应电流，不损失机械能．。
1.7 涡流现象及其应用 课件(粤教版选修3-2)
涡流现象及其应用
2019/2/18
课标定位
学习目标： 1.运用电磁感应、电路等知识分析各种涡流现象． 2.了解涡流产生的原因及应用和防止． 3.提高学习兴趣，培养用理论知识解决实际问题的 能力． 重点难点： 1.涡流的产生原理． 2.涡流现象中能量转化情况的分析．
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课标定位
图1－7－3
2019/2/18
把一个闭合线圈放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形 磁体和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当转动蹄形 磁体时，线圈也跟着转动起来．解释这个现象． 解析：以题图所示情形为例，线圈处于图中所示的 初始状态时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁铁一 转动，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律， 此时线圈中就有感应电流产生．由楞次
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定律和左手定则可以判断出线圈受力方向与磁铁的 转动方向相同，所以线圈与磁铁同向转动，以阻碍 磁通量的增加 ( 或理解为阻碍磁铁与线圈之间的相 对运动 ) ，但阻碍不是阻止，所以线圈的转速总是 要小于磁铁的转速，即线圈的转动与磁铁的转动是 “同向异步”的． 答案：见解析
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自由转动．如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铝
盘边缘，但并不与铝盘接触，如图 1 － 7 － 1 所示， 铝盘就能在较短的时间内停止． 分析：铝盘在蹄形磁铁的磁场中转动，会在铝盘中 涡流 激起____，涡流与磁场相互作用产生一个 动态阻尼 _________力，从而提供制动力矩．
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(2)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流 会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导 体的运动，这种现象称为电磁阻尼． (3)电磁阻尼的应用：电学仪表、电气机车的电磁 制动器等．
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高中物理1.8 涡流现象及其应用 教案 粤教版选修3-2
1．涡流的概念及其应用。
2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
★教学难点
电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
教学方法
通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验
教学手段
电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。
课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。
因为铁板中的涡流很强，会产生大量的热。而铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。
2、电磁阻尼
阅读教材30页上的“思考与讨论”，分组讨论，然后发表自己的见解。
导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
A．铝环的滚动速度将越来越小
B．铝环将保持匀速滚动
C．铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极
D．铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变
答案：B
2．如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（）
A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
涡流现象及其应用教案
课题
新授课
课时
教学目标
（一）知识与技能
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．知道电磁阻尼和电磁驱动。
（二）过程与方法
培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。（三）情感、 Nhomakorabea度与价值观
培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。
教学重点、难点
2019年高中物理第一章电磁感应第七节涡流现象及其应用课件粤教版选修3_2
3．(多选)图 1-7-4 所示是高频焊接原理的
示意图。当线圈中通以高频电流时，
待焊接的金属工件中就会产生感应电
流，感应电流通过焊缝处时产生大量
图 1-7-4
的热，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热
很少。下列说法正确的是
()
A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
()
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：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；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；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；圆盘呈电中性， 不会形成环形电流，选项 D 错误。 答案：AB
(3)导体中有涡流时，导体本身会产热。
(√ )
(4)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。
(×)
(5)电磁阻尼发生的过程中，存在机械能向内能的转化。
(√ )
2．合作探究——议一议 (1)产生涡流的条件是什么？
提示：涡流的本质是电磁感应现象，产生涡流的条件是穿过 导体的磁通量发生变化，并且导体本身可自行构成闭合回路。 (2)涡流现象中的能量是怎样转化的？ 提示：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。如果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。
高中物理第一章电磁感应第七节涡流现象及其应用课件粤教版选修3_2
第七节 涡流现象及其应用
学习目标 1.知道涡流的产生原因. 2.了解电磁灶和涡流加热原理. 3.了解涡流现象的应用——涡流制动和涡流探测．
内容索引
知识探究
题型探究
1
知识探究
一、涡流现象
导学探究 如图1所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感 应电流吗？如果有，它的形状像什么？ 答案 有．变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感 生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感 应电流，它的形状像水中的旋涡，所以把它叫做涡电 流，简称涡流．
知识梳理
1.涡流：在一根导体外面绕上线圈，并让线圈通入 交变，电在
就形成一圈圈环绕导体轴线流动的
感，应就电好流像 ___
这种产生感应电流的现象称为涡流现象．
2.涡流大小的决定因素：导体的外周长越 长 ，交变磁场
涡流就越大．
即学即用
判断下列说法的正误． (1)涡流也是一种感应电流．( √ ) (2)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路 热．( × ) (3)涡流是一种有害的电磁感应现象．( × )
(2)电磁灶中的涡流是怎样产生的？产生
涡流的部分和引起涡流的部分是否接触？
电磁灶的表面在电磁灶工作时的热量是
怎样产生的？ 答案
图2
涡流产生在铁磁材料制成的锅底部，引起涡流的部分是灶 它与锅底不接触，电磁灶工作时表面摸上去温度也挺高， 铁锅发生了热传递．
知识梳理
感应加热的定义及其应用
(1)利用足够大的电力在导体中产生很大的 涡流 ，导体
使金属受热甚至熔化．
(2)应用：高频感应炉 冶炼金，属用高频塑料热压机
，
于
治． 疗
高二物理粤教版选修3-2课件第一章 9 涡流现象及其应用
2.感应炉的工作原理是高频电流在导体中产生很大的涡流，使 感应炉的温度升高，达到金属的熔点，使金属熔化.涡流加热的 优点：(1) 非接触式 加热，热源和受热物件可以不直接接触. (2)加热效率高，速度快，可以减小表面氧化现象. (3)容易控制温度，提高加工精度. (4)可实现 局部加热 . (5)可实现自动化控制. (6)减少占地、热辐射、噪声和灰尘.
来影响线圈中的电流，从而引起报警.以下关于这个安检门的
说法正确的是( )
A.这个安检门也能检查出毒品携带者
B.这个安检门只能检查出金属物品携带者
C. 如果这个 “ 门框 ” 的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属 物品携带者 D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流 的磁效应 解析 这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物 品携带者，A错，B对. 若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不 能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错.
界磁场的方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到
较强的阻尼作用，很快就停止摆动.如果在铜片上 开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数 后才停止摆动，这是为什么？
图5
解析
没有开长缝的铜片在磁场中摆动时，铜片内将产生较
大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，
因此铜片很快就停止摆动.如果在铜片上开几个长缝，就可以
安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效
应，D对.
答案 BD
课堂要点小结
产生：导体中的磁通量发生变化，导体中产生环状电流 有关因素：导体的外周长、导体的电阻、交变磁场的频率 涡流现象 应用：电磁灶、涡流加热、涡流制动、涡流探测 防止：整块铁芯改成用薄片叠压的铁芯，增大回路电阻
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图1-7-1
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
【变式 2】 (双选)如图 1-7-2 所示，在 O 点正下方有一个具有
理想边界的磁场，铜环在 A 点由静止释放，向右摆至最高点 B，
不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( )．
A．A、B 两点在同一水平线上
B．A 点高于 B 点
C．A 点低于 B 点
活页规范 训练
涡流制动与探测 (1)涡流制动 ①原理：导体 相对于磁场 运动，产生的感应电流会使导体受 到安培力， 安培力的方向 总是阻碍导体的运动． ②应用：电表的阻尼制动、高速机车制动的 涡流闸 、脱水机 的制动． (2)涡流探测 ①原理： 涡流 与互感． ②应用：探测行李包中的枪支、掩埋的地雷、金属覆盖膜厚度．
自主学习
图1-7-4
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
涡流的利与弊 1．(双选)如图 1-7-5 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 通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而 工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( )．
安培力方向与导体运 安培力方向与导体运动
培
同
动方向相反，为阻力 方向相同，为动力
力
点
能量 转化
克服安培力做功，其 他形式的能转化为电 能，最终转化为内能
磁场能转化为电能，通 过安培力做功，电能转
化为导体的机械能
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名师解疑
分类例析
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涡流的利与弊
【典例 1】 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用 一块整硅钢，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．增大涡流，减小铁芯的发热量 D．减小涡流，减小铁芯的发热量
现象． 影响涡流大小的因素———导交体变的磁外场周 的长频率
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
二、涡流的应用 电磁灶
(1)加热原理：磁场感应 涡流 加热． (2)优点 ① 直接 加热，热效率高．②无 明火 和炊烟 ，清洁、安全． ③功能全．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
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名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
1．知道涡流现象及产生原因． 2．知道涡流在生产、生活中的应用，如利用涡流加热和制动 等． 3．了解生产生活中避免减少涡流的方法．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
一、涡流现象 涡流现象：在 整块导体 内部发生电磁感应而产生感应电流的
高频感应炉 (1)原理：涡流感应加热． (2)优点：① 非接触式 加热，热源和受热物体可以不直接接触； ②加热 效率高 ， 速度快 ，可以减小表面氧化现象；③容易控 制 温度 ，提高加工精度；④可实现 局部 加热；⑤可实现自动 化控制；⑥可减小占地、热辐射、噪声和灰尘．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
二、对电磁阻尼和电磁驱动的理解 电磁阻尼和电磁两者都是电磁感应现象，导体受到的安培力都 共同点
是阻碍导体与磁场间的相对运动
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名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
成 由于导体在磁场中运
由于磁场运动而形成的
因
动形成的
安
不
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名师解疑
分类例析
图1-7-6
课堂对点演练
活页规范 训练
电磁驱动
5. (单选)如图 1-7-7 所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘
和磁铁均可以自由绕 OO′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接
图 1-7-5
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名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
电磁阻尼 3. (单选)如图 1-7-6 所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金 属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到 完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )． A．整个过程匀速 B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动 C．整个过程都做匀减速运动 D．穿出时的速度一定小于初速度
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
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三、涡流的防止 1．原理：缩小导体的 外周长 ，增大材料的 电阻率 ． 2．事例：电机和变压器的铁芯用 硅钢片 叠压而成． 3．目的：减少 发热 损失，提高机械效率．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
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一、对涡流的正确理解
涡流
(1)定义：把块状金属放在变化的磁场中，或让它们在非匀强磁场中
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
图1-7-3
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
【变式 3】 (双选)如图 1-7-4 所示，碲形磁铁和矩形线圈均可绕 竖直轴 OO′转动．从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则( )． A．线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同 B．线圈将逆时针转动，转速比磁铁小 C．线圈转动时将产生大小、方向周期性变化的电流 D．丝圈转动时感应电流的方向始终是 abcda
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
电磁阻尼
【典例 2】 弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将磁铁托起到 某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在 磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动的穿过它(如 图 1-7-1 所示)，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说 明此现象中能量转化的情况．
D．铜环最终将做等幅摆动
图1-7-2
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范 训练
电磁驱动
【典例 3】 如图 1-7-3 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( )．
运动，金属块中会产生环形感应电流，像水中的旋涡，所以把它叫
做涡电流，简称涡流．
(2)成因：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时，穿过金属块
的磁通量发生变化，在金属块自身构成的闭合回路中产生感应电
流．
(3)特点：金属块本身自行构成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡
流往往很强，金属块会产生大量的热量．
自主学习