1、第3节 电磁感应定律的应用,1了解涡流的产生原因及如何防止和利用涡流 2了解涡流在生活、生产中的实际应用 3掌握磁卡存取信息的原理及动圈式话筒的工作原理,磁场,磁场,铁芯,感应电流,真空冶炼炉,探雷器,电阻率,硅钢片,整块硅钢,二、磁卡和动圈式话筒 1磁卡 磁卡机记录信息的工作原理如图131所示,铁芯,线圈,磁场,磁化,2动圈式话筒,感应电流,对涡流的正确理解 1涡流的含义 把块状金属放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动，金属块会产生感应电流，这种电流称为涡流 在圆柱形的铁芯上绕有线圈，当线圈中通以交变电流时，铁芯就处在交变电场中，铁芯可看作由一系列半径逐渐变化的圆柱状薄壳组成，每层薄壳组成一
2、个闭合回路在交变磁场的周围存在电场，这个电场为涡旋电场这些导体薄壳都处于电场中，这一电场对导体内的自由电荷就有力的作用，所以沿着一层层的薄壳产生感应电流电流的流线呈闭合的涡旋状，因而将这种电流叫做涡流,2涡流的热效应 由于大块导体的电阻很小，涡流可以达到很大的强度，从而产生很强的热效应，电磁炉就是根据这一原理工作的 电磁炉是现代家庭烹饪食物的一种新型炊具，它以其加热快、效率高、省时省力、安全卫生和使用方便而被越来越多的人所接受 电磁炉是利用电磁感应引起的涡流进行加热来工作的，它是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图133所示,电磁炉的台板下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板与铁锅之
3、间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，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 电磁炉产生的交变磁场，不但会产生涡流热，而且会促使金属锅体的分子运动并互相碰撞，造成分子间的摩擦生热，这两种热是直接发生在锅体本身的，其热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，约比煤气灶高一倍，而且加热均匀，烹调迅速，节能省电与一般灶具相比，电磁炉具有以下优点：,(1)无明火，没有燃烧生成物污染室内 (2)使用时，不必点火，没有火苗，没有高于300 以上的高温部位，且有过压、欠压和过热保护功能，一旦超过额定值，便启动自动报警装置，安全可靠，不会产生危险事故 (3)省电节能效
4、率高,【典例1】 有一工件可能是铝合金材料制作的，也可能是塑料材料制作的，因刷有保护漆无法确定在不破坏外观的情况下，你如何确定它到底是什么材料呢？ 思路点拨：用磁铁去试探，感应电流会阻碍磁铁的运动 解析 可以拿一块磁铁，让磁极向着工件表面迅速运动过来，若感到受到阻碍，则说明是铝合金材料的；若不感到有阻碍作用，则说明是塑料材料的 答案 见解析,借题发挥 若是铝合金，当磁铁的磁极向着它运动时，因磁通量发生变化而产生涡流，因而发生阻碍作用若是塑料，因不能产生涡流，所以不会阻碍相对运动,【变式1】 在电磁炉使用过程中，以下说法正确的是 ( ) A线圈产生热量给食物加热 B电磁炉不消耗电能 C电磁炉通过
5、线圈把电场能转变为磁场能，在形成涡流过程中，又把磁场能转变为电能，进而转化为内能 D在电磁炉和感应炉中都遵守能量守恒定律 答案 CD,【典例2】 普通磁带录音机是用一磁头来录音和放音的磁头结构如图134(a)所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动录音时，磁头线圈跟话筒、放大电路相连，如图134(b)所示；放音时，磁头线圈改为跟放大电路、扬声器相连，如图134(c)所示磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁话筒的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化由此可知以下说法中正确的是 ( ),录音时线圈中变化的音频电流在磁
6、带上产生变化的磁场 放音时线圈中变化的音频电流在磁带上产生变化的磁场 录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流 放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流 A B C D,思路点拨：电能与磁能发生相互转化，在录音机里，录放两种功能是合用一个磁头完成的，录音时磁头与话筒相连，放音时磁头与扬声器相连 解析 根据普通磁带录音机的录音、放音原理知：磁带录音机的录音过程是电流的磁效应，而磁带录音机的放音过程则是电磁感应过程，所以录音时线圈中变化的音频电流在磁带上产生变化的磁场；放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流 答案 C 借题发挥 熟悉普通录音机的录音、放音原理是解决此类问题关键,【变式2】
7、如图135所示，磁带录音机既可用做录音，也可用做放音，其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁都会存在磁化现象，下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法，正确的是( ),A录音的主要原理是电流的磁效应，放音的主要原理是电磁感应 B录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应 C录音和放音的主要原理都是磁场对电流的作用 D录音和放音的主要原理都是电磁感应 答案 A,涡流的应用 1下列说法正确的是( ) A金属块处在磁场中就会产生涡流 B金属块相对于磁场运动，一定不会产生涡流 C大块金属的电阻很小，涡流可能达到很大的强度 D以上说法都
8、不对 解析 金属块处在变化的磁场中，才会产生涡流，选项A错误金属块相对于磁场运动，只要穿过薄壳的磁通量发生变化，就会产生涡流，选项B错误，根据闭合电路欧姆定律，电流和电阻成反比，可判定选项C正确故选C. 答案 C,2如图136所示是冶炼金属的感应炉的示意图高频感应炉中装有待冶炼的金属，当线圈中通有电流时，通过产生涡流来熔化金属以下关于高频感应炉的说法中正确的是 ( )A高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流 B高频感应炉的线圈中通有恒定的电流，也可以产生涡流,C高频感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的 D高频感应炉是利用待冶炼金属中的涡流的热效应使金属熔化的 解析 变化的
9、电流才能产生变化的磁场，引起磁通量的变化，产生电磁感应现象，恒定电流不会使感应炉中的磁通量发生变化，不会有涡流产生，选项A对、B错；当感应炉内装入待冶炼的金属时，会在待冶炼的金属中直接产生涡流来加热金属，而不是利用线圈中电流产生的焦耳热，所以选项C错、D对 答案 AD,磁记录的应用 3麦克风是一种常用的电子设备，它的内部就是一个小型传感器，可以把声音变成电信号它的种类很多，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面黏接一个轻小的金属线圈，该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中，当声音使膜片振动时，就能将声音信号转变成电信号，下列说法正确的是( ) A该传感器是根据电流的磁效应工作的 B该传感器是根据电磁感应现象工作的 C膜片振动时，线圈内不会产生感应电流 D膜片振动时，线圈内会产生感应电流,解析 当声音使膜片振动时，膜片后面的金属线圈随之振动，线圈就会切割永磁体的磁感线产生感应电流，声音的强弱不同，产生的感应电流的强弱也不同，从而将声音信号转变成电信号，这是电磁感应现象的应用，故选B、D. 答案 BD,单击此处进入 活页规范训练,
