20xx人教版高中物理選修1-13-6自感現(xiàn)象渦流(參考版)
2024-11-23 17:20本頁面
【正文】 實驗還表明 ,帶鐵芯的線圈比空心線圈自感系數(shù)要大得多 ,這在實踐中用途很大 . 問題導學 當堂檢測 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 二、渦流 平面電磁灶 問題導學 當堂檢測 活動與探究 電磁灶是現(xiàn)代家庭烹飪食物的一種新型灶具 ,它以其加熱快、效率高、省時省力、安全衛(wèi)生和使用方便而被越來越多的人所接受 .為什么將鐵鍋放到電磁灶的絕緣板上 ,接通電源之后 ,鐵鍋的溫度會很快升高 ,這是什么原因嗎 ? 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 答案 :利用渦流加熱 . 電磁灶是利用電磁感應引起渦流加熱的原理來工作的 ,它主要由感應加熱線圈、灶臺板和烹飪鍋等組成 .如圖所示 ,電磁灶的臺面下布滿了線圈 ,當通上中頻交流電時 ,在臺板與鐵鍋之間產(chǎn)生交變磁場 ,磁感線穿過鍋體 ,產(chǎn)生感應電流 —— 渦流 ,這種感應電流在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應 ,從而達到加熱和烹飪食物之目的 . 電磁灶產(chǎn)生的交變磁場 ,不但會產(chǎn)生渦流熱 ,而且會使金屬鍋體的分子運動并互相碰撞 ,造成分子間摩擦生熱 .這兩種熱是直接發(fā)生在鍋體本身的 ,其熱能的損耗很小 ,所以電磁灶的熱效率可達 80 % ,約比煤氣灶高一倍 ,而且加熱均勻、烹調(diào)迅速、節(jié)電省力 . 問題導學 當堂檢測 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 遷移與應用 例 2 如圖所示為冶煉金屬的高頻感應爐的示意圖 .冶煉爐內(nèi)裝入被冶煉的金屬 ,線圈通入高頻交變電流 ,這時被冶煉的金屬就能被熔化 .這種冶煉方法速度快 ,溫度容易控制 ,并能避免有害雜質(zhì)混入被冶煉的金屬中 ,因此適于冶煉特種金屬 .該爐的加熱原理 ( ) A. 利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱 B. 利用紅外線 C. 利用交變電流的交變磁場在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生的渦流 D. 利用交變電流的交變磁場所激發(fā)的電磁波 點擊查看題圖 關(guān)閉 問題導學 當堂檢測 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 解析 :該題是電磁感應與生產(chǎn)相結(jié)合的一道綜合題 .它是利用交變電流產(chǎn)生的交變磁場在引起爐內(nèi)金屬截面的磁通量變化時 ,在金屬中產(chǎn)生感應電流 ,因金屬的電阻相當小 ,所以感應電流很強 ,它在金屬內(nèi)自成回路流動時 ,形成漩渦狀的電流 ,即渦流 ,渦流產(chǎn)生大量的焦耳熱使爐內(nèi)溫度升高 ,金屬熔化 ,故選 C .當然線圈中也因有交變電流會產(chǎn)生一定的焦耳熱 ,但它是相當少的 ,根本不可能使爐內(nèi)溫度高到使金屬熔化的程度 ,故 A 不可能 . 答案 :C 問題導學 當堂檢測 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 遷移訓練 2 如圖所示是高頻焊接原理示意圖 .線圈中通以高頻交變電流時 ,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流 .由于焊接縫處的接觸電阻很大 ,產(chǎn)生的焦耳熱很多 ,致使溫度升得很高 ,將金屬熔化 ,從而焊接在一起 .我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的 .試定性說明 :為什么交變電流的頻率越高 ,焊接縫處產(chǎn)生的熱量越多 ? 問題導學 當堂檢測 課前預習導學 KEQIAN YUXI DAOXUE 課堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU 答案 :交變電流的頻率越高 ,它產(chǎn)生的磁場的變化率就越大 ,根據(jù)法拉第電磁感應定律 ,在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大 ,感應電流就 越大
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