高中物理 1.7 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用 粵教選修32

第七節(jié)渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用.知識點(diǎn)1渦流現(xiàn)象1．渦流現(xiàn)象：整塊導(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．外周長越長頻率越高越大

2．渦流現(xiàn)象的規(guī)律：導(dǎo)體的_____________，交變磁場的____________，渦流______．

3．渦流現(xiàn)象的應(yīng)用

(1)在生活中的應(yīng)用：電磁灶與渦流加熱．

(2)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：高頻感應(yīng)爐、渦流閘、金屬探測器等．. 知識點(diǎn)2渦流現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)

1．渦流產(chǎn)生的過程：如圖1－7－1所示，在一根導(dǎo)體外面繞上線圈，并讓線圈通入交變電流，根據(jù)麥克斯韋理論，變化的磁場激發(fā)出感生電場．導(dǎo)體可以看作是由許多閉合線圈組成的，在感生電場作用下，這些線圈中產(chǎn)生了感生電動勢，從而產(chǎn)生渦旋狀的感應(yīng)電流．圖1－7－1.2．在應(yīng)用和防止渦流時(shí)應(yīng)注意：(1)在應(yīng)用渦流時(shí)要盡可能使回路電阻小一些．(2)在防止渦流時(shí)要盡可能使回路電阻大一些．.【例題】(雙選)下面說法正確的是()

A．電磁灶是在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而達(dá)到加熱和烹飪食物的目的

B．高頻感應(yīng)爐是利用渦電流產(chǎn)生焦耳熱而制成的感應(yīng)加熱設(shè)備

C．感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)自動控制，但熱輻射大

D．電磁流量計(jì)用來測量高黏度但不能有腐蝕性流體的流量. 解析：電磁灶是在金屬鍋體中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，是典型的渦流現(xiàn)象的應(yīng)用，通過這種加熱，可以達(dá)到加熱和烹飪食物的目的；高頻感應(yīng)爐也是利用渦流產(chǎn)生焦耳熱而制成的感應(yīng)加熱設(shè)備；感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)自動控制，熱輻射小；電磁流量計(jì)不能用來測量高黏度但不能有腐蝕性流體的流量．答案：AB.1．磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，而不用塑料做骨架，是因?yàn)?)C

A．塑料材料的堅(jiān)硬程度達(dá)不到要求

B．塑料是絕緣的，對線圈的絕緣產(chǎn)生不良影響

C．鋁框是導(dǎo)體，在鋁框和指針一塊擺動過程中會產(chǎn)生渦流，使指針很快停止擺動

D．鋁框的質(zhì)量比塑料框的質(zhì)量大 解析：主要是為了依靠電磁阻尼快速穩(wěn)定．.題型1渦流的產(chǎn)生與判斷

【例題】如圖1－7－2所示，兩個(gè)相等的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動情況是()圖1－7－2A．同時(shí)向左運(yùn)動，間距變大B．同時(shí)向左運(yùn)動，間距變小C．同時(shí)向右運(yùn)動，間距變小D．同時(shí)向右運(yùn)動，間距變小. 解析：當(dāng)條形磁鐵向左運(yùn)動靠近兩環(huán)時(shí)，將使穿過兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運(yùn)動都阻礙磁鐵相對環(huán)的運(yùn)動，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運(yùn)動．又由于兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場力，因而兩環(huán)間的距離要減小，故B項(xiàng)選項(xiàng)正確．答案：B. 規(guī)律總結(jié)：本題中要抓住兩點(diǎn)，一是金屬能夠自身形成閉合回路，形成渦流，二是磁通量要發(fā)生變化，形成渦流，阻礙相對運(yùn)動..

1．某磁場磁感線如圖1－7－3所示，有銅線圈自圖示A位置落至B位置，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)?)圖1－7－3CA．始終順時(shí)針B．始終逆時(shí)針C．先順時(shí)針，再逆時(shí)針D．先逆時(shí)針，再順時(shí)針.題型2渦流現(xiàn)象的理解應(yīng)用

【例題】光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖1－7－4所示，拋物的方程是y＝x2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(圖中虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上y＝b(b<a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖1-7-4. 解析：小金屬塊進(jìn)入或離開磁場時(shí)，由于渦流現(xiàn)象產(chǎn)生焦耳熱，損失機(jī)械能而使金屬塊所能達(dá)到的最高位置越來越低；當(dāng)金屬塊所能達(dá)到的最高位置為y＝a時(shí)，金屬塊不再進(jìn)出磁場，不再產(chǎn)生焦耳熱，金屬塊機(jī)械能不再損失，在磁場中往復(fù)運(yùn)動．由于金屬塊減少的動能和重力勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所答案：D.

2．(雙選)如圖1－7－5所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是()圖1－7－5.A．電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B．電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快C．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小D．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大. 解析：電流變化的頻率越高，磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大．由焦耳定律可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．答案：AD..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。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、行動出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:50PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/3202