2019年高中物理第1章第3节电磁感应定律的应用讲义（含解析）鲁科版

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1、电磁感应定律的应用1．涡流及其应用(1)定义：将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部所产生的旋涡状的感应电流叫做涡电流，简称涡流。(2)特点：涡流是整块金属发生的电磁感应现象，感应电流在金属块内组成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强。(3)利用：新型炉具电磁炉就是利用涡流原理制成的，其优点是热效率高；无烟火，无毒气、废气，被称为“绿色炉具”。(4)防止：为减小涡流，电动机、变压器铁芯是用外表涂有绝缘材料的薄硅钢片叠成的，而不采用整块硅钢铁芯，这样减少发热，降低能耗，提高了设备的工作效率。将金属块放入变化的磁场中，金属块并没有接

2、入闭合电路，为什么会产生感应电流？解析：金属块虽然没有接入闭合电路，但穿过金属块的磁通量发生变化时，金属块自行构成闭合回路，导体内部等效成许多闭合电路，所以产生感应电流。2．磁卡和动圈式话筒(1)磁卡工作原理磁卡信息的录入是利用了电流的磁效应；信息的读取与录入过程相反，利用了电磁感应原理。(2)动圈式话筒动圈式话筒是把声音信号转变为电信号的装置，由膜片、线圈、永磁体等构成。其工作原理是利用了电磁感应原理。1．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的(√)2．录音机通过磁带放音时，利用了电流的磁效应(×)3．高频感应炉的线圈中必须通过变化

3、的电流，才会产生涡流(√)解析：1.涡流属于电磁感应现象，1正确。2．录音机放音时是利用了电磁感应原理，2错误。3．变化的电流才能产生变化的磁场，从而引起磁通量的变化，产生涡流，3正确。1．涡流的产生2．能量转化伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能，最终在金属块中转化为内能。(1)如果金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。3．涡流的利用金属块内产生涡流时将会产生电热，因此可以用涡流来加热物体，电磁炉就是利用了这一原理，为了增加

4、热功率就要适当增加，同时选用电阻率大些的材料。[典例1]　如图所示，沿水平方向的磁场垂直于光滑曲面，闭合小金属球从高为h的曲面上端无初速度滑下，又沿曲面的另一侧上升，则(　　)A．若是匀强磁场，小球在左侧上升的高度小于hB．若是匀强磁场，小球在左侧上升的高度等于hC．若是非匀强磁场，小球在左侧上升的高度等于hD．若是非匀强磁场，小球在左侧上升的高度大于h[思路探究](1)若是匀强磁场，小球机械能是否守恒？提示：守恒。(2)若是非匀强磁场，小球机械能是否守恒？提示：不守恒。[解析]　当磁场为匀强磁场时，穿过小球的磁通量保持不变，不会有电磁感应现象发生，小球的机械能

5、守恒，小球在曲面左侧可以达到同样的高度h，B正确，A错误；当磁场为非匀强磁场时，穿过小球的磁通量会发生变化，在小球中会有涡流产生，从而使小球的机械能减少，转化为电能，进而使小球内能增加，所以小球到达曲面左侧的高度要比h低，C、D错误。[答案]　B[总结提能]涡流的本质涡流的本质是电磁感应现象，根据能量守恒定律，伴随着涡流的产生，其他形式的能转化为电能，最终在金属块中转化为内能。1．[多选]如图所示是电磁炉的工作原理示意图，电磁炉的内部有一个金属线圈，当变化的电流通过线圈时，会产生变化的磁场，使铁质锅底产生电磁感应现象，锅底发热，从而起到加热物体的作用。这种加热方

6、式能减少热量传递的中间环节，可大大提升制热效率。以下关于电磁炉工作原理的说法中正确的是(　　)A．变化的电流通过线圈，会产生变化的磁场，这属于电流的磁效应B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的D．电磁炉工作过程中是将电能直接转化为食物的内能解析：选AB　电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场(这是电流的磁效应)，变化的磁场在铁质锅底内会产生感应电流(涡流)，所产生的涡流会使锅底产生热效应，从而起到加热食物的作用。在电磁炉工作过程中能量的转化为电能→磁场能→电能→内能。综

7、上所述，A、B正确。1．磁卡的工作原理(1)磁卡的录入→→→(2)磁卡的读取→→→线圈中感应出信号(信息)电流(3)实质2．动圈式话筒的工作原理如图所示，是动圈式话筒的结构原理图。它是利用电磁感应原理制成的。当声波传播到金属膜片时，金属膜片随着振动起来，连接在膜片上的线圈(即音圈)随之振动起来，这样线圈在永磁铁的磁场中振动的过程中产生感应电流，感应电流的大小与方向随着声波信号的变化而变化，从而将声音信号转化为电信号。这个电信号电流经放大，传给扬声器，又将电信号转化为声音信号发送出去。[典例2]　[多选]动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒

8、的原理图，图乙分别是录放