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学年高中物理鲁科版选修32第1章13电磁感应定律的应用

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学年高中物理鲁科版选修32第1章13电磁感应定律的应用第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1-3-1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...

学年高中物理鲁科版选修32第1章13电磁感应定律的应用
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1-3-1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1-3-3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1-3-4(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1-3-4(b)所示;放音时,磁头线圈改为跟放大电路、扬声器相连,如图1-3-4(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(  ).①录音时线圈中变化的音频电流在磁带上产生变化的磁场②放音时线圈中变化的音频电流在磁带上产生变化的磁场③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流④放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流A.①③B.②④C.①④D.②③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】如图1-3-5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 C2.如图1-3-6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 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 训练
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