物理粵教版學(xué)案第章第七節(jié)渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第七節(jié)渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)重點難點1．知道渦流是如何產(chǎn)生的．2．知道渦流對我們有不利和有利的兩方面，以及如何利用和防止．3．知道渦流加熱和渦流制動．重點：渦流的概念及其應(yīng)用．難點：渦流應(yīng)用的實例分析．一、渦流現(xiàn)象導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，稱為渦流現(xiàn)象．導(dǎo)體的外周長越長，交變磁場的頻率越高，渦流就越大．二、電磁灶與渦流加熱電磁灶采用了磁場感應(yīng)渦流加熱原理，因此利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場．三、感應(yīng)加熱足夠大的導(dǎo)體中產(chǎn)生很大的渦流,導(dǎo)體中電流可以發(fā)熱，使金屬受熱甚至融化,人們根據(jù)這個原理，制造出了感應(yīng)爐，用來冶煉金屬．預(yù)習(xí)交流在感應(yīng)加熱中，是使用高頻交流電源好，還是使用低頻交流電源好？為什么？答案：使用高頻電源好，感應(yīng)加熱就是利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量，感應(yīng)電流適當(dāng)大些較好，當(dāng)使用高頻交流電源時，它產(chǎn)生高頻變化的磁場，磁場中導(dǎo)體內(nèi)的磁通量變化非常迅速，產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，加熱效果會更好．四、渦流制動、探測及消除金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生一個動態(tài)阻尼力，激起渦流，實現(xiàn)制動．生產(chǎn)、生活中，有時也要避免渦流效應(yīng),以降低能耗．渦流的理解讓學(xué)生觀察變壓器的鐵芯，研究其結(jié)構(gòu)有什么特點？并思考為什么要這樣設(shè)計呢？答案：它的鐵芯不是一整塊金屬,而是由許多薄片疊合而成的．這樣設(shè)計的目的是為了減小渦流的影響．某磁場磁感線如下圖所示，有銅盤自圖示A位置落至B位置，在下落過程中，自上向下看，線圈中的渦流方向是（）．A．始終順時針B．始終逆時針C．先順時針再逆時針D．先逆時針再順時針答案：C解析:把銅盤從A至B的全過程分成兩個階段處理：第一階段是銅盤從A位置下落到具有最大磁通量的位置O,此過程中穿過銅盤磁通量的磁場方向向上且不斷增大，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向（自上向下看）是順時針的;第二階段是銅盤從具有最大磁通量位置O落到B位置,此過程中穿過銅盤磁通量的磁場方向向上且不斷減小,且由楞次定律判得感應(yīng)電流方向（自上向下看)是逆時針的,故C項正確．1．渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循電磁感應(yīng)定律．2．磁場變化越快（越大）,導(dǎo)體的外周長越長（S越大）,導(dǎo)體材料的電阻率越小，形成的渦流就越大．1．如下圖所示，在O點正下方有一個具有理想邊界的磁場，銅環(huán)在A點由靜止釋放，向右擺至最高點B,不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）．A．A、B兩點在同一水平線上B．A點高于B點C．A點低于B點D．銅環(huán)將做等幅擺動答案:B解析：銅環(huán)在進(jìn)入和穿出磁場的過程中，穿過環(huán)的磁通量發(fā)生變化，故環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，損耗一定的機(jī)械能．故A點高于B點．2．下列實例中屬于利用渦流的是（）．A．電磁阻尼裝置B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊壓而成C．金屬工件的高頻焊接D．日光燈電路中鎮(zhèn)流器的線圈中加入鐵芯答案：AC解析:A是利用渦流的阻尼作用,如電流表里的鋁框；B是減小渦流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；C是利用渦流的熱效應(yīng);D是改變線圈的自感系數(shù)，不是渦流問題．3．如下圖所示,金屬球(銅球）下端有通電的線圈，今把小球拉離平衡位置后釋放,此后關(guān)于小球的運動情況是（不計空氣阻力）(）．A．做等幅振動B．做阻尼振動C．振幅不斷增大D．無法判定答案:B解析:小球在通電線圈的磁場中運動,小球中產(chǎn)生渦流，故小球要受到安培力作用，從而阻礙它的相對運動做阻尼振動．4．磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是（）．A．防止渦流B．利用渦流C．起電磁阻尼的作用D．起電磁驅(qū)動的作用答案：BC解析:線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動，鋁框隨之轉(zhuǎn)動，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成渦流．渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來，所以，這樣做的目的是利用渦流來起阻尼制動的作用，正確的是B、C兩項．5．有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間地繞軸自由轉(zhuǎn)動．如果在轉(zhuǎn)動時把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸,銅盤就能在較短時間內(nèi)停止．分析這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．答案：見解析．解