【创新设计】2013-2的014学年高中物理鲁科版选修3-2第1章1-3电磁感应定律的应用.pptVIP

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 ;电阻率 ;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 ;2．动圈式话筒;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???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．①③ B．②④ C．①④ D．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