高中物理 1.7 涡流现象及其应用 粤教选修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1－7－1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1－7－1.2．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：AB.1．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()C

A．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1－7－2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1－7－2A．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1－7－3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1－7－3CA．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1－7－4所示，抛物的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y＝b(b<a)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y＝a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：D.

2．(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1－7－5.A．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..9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、以我独沈久，愧君相见频。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他乡生白发，旧国见青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行动出成果，工作出财富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、没有失败，只有暂时停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香积寺，数里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荆门九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天气晚来秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、杨柳散和风，青山澹吾虑。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/2/32023/2/303February202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2023/2/32023/2/3202