1、.第7節渦流、電磁阻尼和電磁驅動見學生用書P021學習目的練法指導1.知道渦流是如何產生的。2知道渦流對我們的生活有不利和有利兩個方面的影響，以及如何利用和防止。3知道電磁阻尼和電磁驅動。1.通過列舉生活中的實例，理解渦流的特點、應用和防止。2通過磁電式電表利用電磁阻尼使指針迅速停下來和電氣機車的電磁制動等理解電磁阻尼的應用。3通過理解感應電動機、汽車上的電磁式速度表的原理，理解電磁驅動的應用。課/前/預/習·輕/松/搞/定 要點辨析1渦流跟平時常見的感應電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變化而產生的2渦流有熱效應，但沒有磁效應×3在硅鋼中不能產生渦流×4電磁爐是

2、在金屬鍋體中產生熱效應，從而到達加熱和烹飪食物的目的5由電磁驅動的實例可以說明，感應電流只能提供動力不能提供阻力× 預習自檢1以下應用哪些與渦流無關A高頻感應冶煉爐B汽車的電磁式速度表C家用電能表D閉合線圈在勻強磁場中轉動，切割磁感線產生的電流解析高頻感應冶煉爐，爐外線圈通入交變電流，爐內的金屬中產生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動時，鋁框骨架中產生渦流；家用電表轉盤式的轉盤中有渦流產生；閉合線圈在磁場中轉動產生的感應電流，不同于渦流，D與渦流無關。答案D2如下圖，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水。給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，那

3、么通入的電流與水溫升高的是A恒定直流、小鐵鍋B恒定直流、玻璃杯C變化的電流、小鐵鍋D變化的電流、玻璃杯解析通入恒定直流時，所產生的磁場不變，不會產生感應電流，通入變化的電流，所產生的磁場發生變化，在空間產生感生電場，鐵鍋是導體，感生電場在導體內產生渦流，電能轉化為內能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場在導體內產生的，所以玻璃杯中的水不會升溫。答案C3將一個閉合金屬環用絕緣絲線懸于O點，如下圖，虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強磁場，而右邊沒有磁場，將金屬環拉至圖示位置釋放后A金屬環的擺動不會停下來，一直做等幅擺動B金屬環的擺動幅度越來越小，小到某一數值后做等幅擺動C金屬環的擺動最終會停下來D金屬環最

4、終停頓在初始釋放位置解析當金屬環進入或分開磁場區域時磁通量發生變化，會產生感應電流，從而阻礙金屬環運動，即有機械能通過安培力做負功轉化為內能，所以環最終靜止，故A、B、D錯誤，C正確。答案C課/堂/效/果·題/組/檢/測題組一 渦流1.多項選擇機場的安檢門可以利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品。安檢門中接有線圈，線圈中通以交變電流，關于其工作原理，以下說法正確的選項是A人身上攜帶的金屬物品會被地磁場磁化，在線圈中產生感應電流B人體在通有交變電流的線圈產生的磁場中運動，產生感應電動勢并在金屬物品中產生感應電流C線圈產生的交變磁場會在金屬物品中產生交變的感應電流D金屬物品中感應電流產生的交

5、變磁場會在線圈中產生感應電流解析地磁場很弱，即使金屬物品被磁化，磁性也很弱，作為導體的人體電阻很大，且一般不會與金屬物品構成回路，選項A、B錯誤；安檢門利用渦流探測金屬物品的工作原理是線圈中的交變電流產生交變磁場，使金屬物品中產生渦流，選項C正確；該渦流產生的磁場又會在線圈中產生感應電流，而線圈中交變電流的變化可以被檢測，選項D正確。答案CD2多項選擇變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊加而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了A增大渦流，進步變壓器的效率B減小渦流，進步變壓器的效率C增大鐵芯的電阻，以產生更多的熱量D增大鐵芯的電阻，以減小發熱量解析磁場變化越快，感應電動勢越大，因此渦流也就越強。渦流能

6、使導體發熱。變壓器的鐵芯是互相絕緣的薄片疊加而成的，從而減小回路的橫截面積來減小感應電動勢，還增加鐵芯的電阻，以降低渦流強度，從而減少能量損耗，進步變壓器的效率。答案BD題組二 電磁阻尼和電磁驅動3.多項選擇位于光滑程度面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線程度穿過，如下圖，在此過程中A磁鐵做勻速直線運動B磁鐵做減速運動C小車向右做加速運動D小車先加速后減速解析此題為電磁驅動，可由楞次定律判斷作用力的方向，再由牛頓第二定律判斷運動情況。磁鐵程度穿入螺線管時，管中將產生感應電流，由楞次定律的擴展含義知產生的互相作用力阻礙磁鐵的運動。同理，磁鐵穿出時，由楞次定律的擴展含義

7、知產生的互相作用力阻礙磁鐵的運動，故整個過程中，磁鐵做減速運動，選項B是正確的。而對于小車上的螺線管來說，在此過程中，螺線管受到的安培力都是程度向右的，這個安培力使小車向右運動，且一直做加速運動，C正確。答案BC4多項選擇如下圖是電表中的指針和電磁阻尼器，以下說法中正確的選項是A2是磁鐵，在1中產生渦流B1是磁鐵，在2中產生渦流C該裝置的作用是使指針可以轉動D該裝置的作用是使指針能很快地穩定解析這是渦流的典型應用之一。當指針擺動時，1隨之轉動，2是磁鐵，那么在1中產生渦流，2對1的安培力將阻礙1的轉動。不管1向哪個方向轉動，2對1的效果總起到阻尼作用，所以它能使指針很快地穩定下來。答案AD課/

8、后/鞏/固·快/速/提/能1如下圖，使一個銅盤繞其豎直的軸OO轉動，且假設摩擦等阻力不計，轉動是勻速的。現把一個蹄形磁鐵移近銅盤，那么A銅盤轉動將變慢B銅盤轉動將變快C銅盤仍以原來的轉速轉動D銅盤轉動速度是否變化，要根據磁鐵的上、下兩端的極性來決定解析當一個蹄形磁鐵移近銅盤時，銅盤轉動切割磁感線，產生感應電流，由楞次定律可知感應電流所受的安培力阻礙其相對運動，所以銅盤轉動將變慢。此題也可以從能量守恒的角度去分析，因為銅盤轉動切割磁感線，產生感應電流，銅盤的機械能不斷轉化成電能，銅盤轉動會逐漸變慢。選項A正確。答案A2電磁爐熱效率高達90%，爐面無明火，無煙無廢氣，電磁“火力強勁，平安

9、可靠。如下圖是描繪電磁爐工作原理的示意圖，以下說法正確的選項是A當恒定電流通過線圈時，會產生恒定磁場，恒定磁場越強，電磁爐加熱效果越好B電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產生渦流，進而發熱工作C電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導熱性能較差D在鍋和電磁爐中間放一紙板，那么電磁爐不能起到加熱作用解析電磁爐就是采用的渦流感應加熱原理，其內部電子線路板組成部分產生交變磁場。當把鐵質鍋具底部放置在爐面時，鍋具底部金屬部分產生渦流，使鍋具鐵分子高速無規那么運動，分子互相碰撞、摩擦而產生熱量，用來加熱和烹飪食物，從而到達煮食的目的，故A錯誤，B正確；電磁爐工作時需要在鍋底產生感應電流，

10、陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋不屬于金屬導體，不能產生感應電流，C錯誤；通電線圈產生的磁場能穿透紙板到達鍋底，在鍋底產生感應電流，利用電流的熱效應起到加熱作用，D錯誤。答案B3多項選擇如下圖，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO轉動。從上向下看，當磁鐵逆時針轉動時A線圈將逆時針轉動，轉速與磁鐵一樣B線圈將逆時針轉動，轉速比磁鐵小C線圈轉動時將產生變化的電流D線圈轉動時感應電流的方向始終是abcda解析磁鐵逆時針轉動，相當于磁鐵不動而線圈順時針旋轉切割磁感線，線圈中產生變化的電流，故C對，D錯；由楞次定律的推廣含義可知，線圈將與磁極同向轉動，但轉動的角速度一定小于磁鐵轉動的角速度。假如兩者的角速度一樣，磁感線

11、與線圈會處于相對靜止，線圈不切割磁感線，無感應電流產生。答案BC4如下圖，條形磁鐵從高h處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈。開關S斷開，條形磁鐵至落地用時t1，落地時速度為v1；S閉合，條形磁鐵至落地用時t2，落地時速度為v2，那么它們的大小關系正確的選項是At1>t2，v1>v2 Bt1t2，v1v2Ct1<t2，v1<v2 Dt1<t2，v1>v2解析開關S斷開時，線圈中無感應電流，對條形磁鐵無阻礙作用，條形磁鐵自由下落，故ag；當開關S閉合時，線圈中有感應電流，對條形磁鐵有阻礙作用，故a<g，所以t1<t2，v1>v2，選項D正確

12、。答案D5如下圖，上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從一樣高度處由靜止釋放，并落至底部，那么小磁塊A在P和Q中都做自由落體運動B在兩個下落過程中的機械能都守恒C在P中的下落時間比在Q中的長D落至底部時在P中的速度比在Q中的大解析小磁塊在內壁光滑的塑料管Q中，從高處由靜止釋放做自由落體運動，機械能守恒；小磁塊在內壁光滑的銅管P中，那么會產生電磁阻尼阻礙小磁塊的運動，相比Q中自由落體運動時間要長，C項正確，A項錯誤；由于電磁阻尼產生焦耳熱，機械能不守恒，B項錯誤；由于機械能有損失，落至底部時在P中的速度比在Q中的小，D項錯誤。答案C6如下圖，矩形線圈放置在程度薄木板上

13、，有兩塊一樣的蹄形磁鐵，四個磁極之間的間隔 兩兩相等，當兩塊蹄形磁鐵勻速向右運動時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是A先向左，后向右 B先向左，后向右，再向左C一直向右 D一直向左解析當兩蹄形磁鐵靠近線圈時，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右挪動的趨勢，受到木板的摩擦力方向向左，當蹄形磁鐵遠離線圈時，線圈要阻礙其遠離，線圈仍有向右挪動的趨勢，受到木板的摩擦力方向仍是向左的，選項D正確。答案D7.多項選擇如下圖，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現接通交流電源，過了幾分鐘，杯內的水沸騰起來。假設要縮短上述加熱時間，以下措施可行的有A增加線圈的匝數B進步交流電源的頻率C將金屬杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯解析交變電流在鐵芯中產生交變磁場，金屬杯會產生感應電流而發熱，從而使杯內水沸騰。增加線圈的匝數、進步交流電源的頻率都可以增大金屬杯產生的電流，可縮短加熱時間，選項A、B正確；將金屬杯換成瓷杯，變化磁場不能使它產生電流，也就不能給水加熱，選項C錯誤；取走線圈中的鐵芯，會減小周圍的磁場的變化率，金屬杯產生的電流會減小，從而增加加熱的時間，選項D錯誤。答案AB8.如下圖，質量為m100 g的鋁環，用細線懸掛起來，環中央距地面高度h0.8 m，有一質量為M200 g的小磁鐵長度可忽略，以10 m/s的程度速度射入并穿過鋁環，落地點距鋁環原