2．知道渦流的利與弊，以及如何利用和防止。
3．電磁灶的工作原理。
1．知道渦流是如何產(chǎn)生的。
4．知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動。
觀察發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和變壓器，可以看到它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多相同絕緣的薄硅鋼片疊合而成的.為什么這樣做呢？
如圖線圈接入220V交變電源，塊狀鐵芯插入線圈中，讓一名學(xué)生感知鐵芯的變化?，F(xiàn)象：幾分鐘后學(xué)生感到鐵芯變熱。這是怎么回事呢？
解釋：原來把塊狀的鐵芯放在變化的磁場中或讓它在磁場中運(yùn)動時(shí)，鐵芯塊可看做是由一圈圈閉合回路組成的，穿過這些回路的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合電路，很像水的漩渦，因此叫做渦電流，簡稱渦流
由于整塊金屬的電阻很小，所以渦電流常常很大。渦電流會引起鐵芯發(fā)熱，這不僅損耗了大量的電能，而且還可能燒毀設(shè)備，引起事故。變壓器和鎮(zhèn)流器的鐵芯通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片壓制成，而不是用一整塊硅鋼制成，其原因就是為了減小渦電流。
為什么變壓器和鎮(zhèn)流器的鐵芯用硅鋼片疊壓而成，就可以有效地減小渦電流？
①用的材料是硅鋼,是為了增大鐵芯材料的電阻率。
②用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。
涂有絕緣材料的薄硅鋼片疊壓的鐵芯，在變化的磁場中，產(chǎn)生的渦流被限制在狹窄的薄片之內(nèi)，回路的電阻很大，渦流大為減弱，又因?yàn)楣桎撈绕胀▽?dǎo)體的電阻大，可以進(jìn)一步減小渦流損失，電動機(jī)和變壓器的鐵芯都不是整塊金屬。
1.當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí),這個(gè)線圈附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流-----渦流.
2.金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生熱量.
1.無火之灶-------電磁灶
渦電流會使金屬發(fā)熱。電磁灶就是利用這個(gè)原理制成的。
有兩種類型：一種是利用工頻電流進(jìn)行感應(yīng)加熱;另一種是利用15 kHz以上的高頻電流進(jìn)行感應(yīng)加熱。前者稱為“工頻電磁爐”,后者稱為“高頻電磁爐”。工頻電磁爐無需進(jìn)行工頻到高頻的變換電路,電路復(fù)雜性較小;但是,需要特殊的復(fù)合材料(一般為不銹鋼、鐵、不銹鋼、鋁四層復(fù)合)制成的烹飪鍋具才能正常工作。
高頻電磁爐需要設(shè)置高頻變換和控制電路,但無需復(fù)合材料制成鍋體。家用電磁爐一般采用高頻模式。高頻電磁爐熱效率高達(dá)83％。在電磁爐內(nèi)部的主諧振部分,由整流電路將50 Hz／60 Hz的交流電壓變成直流電壓,再經(jīng)過控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換成頻率為20～50 kHz的高頻電壓。高速變化的電流流過線圈時(shí),產(chǎn)生高速交變的磁場;當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線通過金屬器皿時(shí),底部會產(chǎn)生巨大的渦流,使器皿本身自行高速發(fā)熱,然后再加熱器皿內(nèi)的物質(zhì)。
電磁灶的臺面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，采用磁場感應(yīng)渦電流加熱原理，當(dāng)通有交替變化極快的交流電時(shí)，在臺面與鐵鍋底之間產(chǎn)生強(qiáng)大的交變的磁場，磁感線穿過鍋底，使鍋底產(chǎn)生強(qiáng)渦流，當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線通過鐵質(zhì)鍋底時(shí)會產(chǎn)生無數(shù)的渦流使鍋的本身自行高速發(fā)熱，就放出大量的熱量，然后再作用于鍋內(nèi)食物，將飯菜煮熟。這種最新的加熱方式，能減少熱量傳遞的中間環(huán)節(jié)，可大大提升制熱效率，比傳統(tǒng)爐具（電爐、氣爐）節(jié)省能源一半以上。
電磁爐采用磁場感應(yīng)電流（又稱為渦流）的加熱原理，電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當(dāng)用含鐵質(zhì)的鍋具底部放置爐面上時(shí)，鍋具切割交變磁感線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流的電能在鍋體的材料電阻上轉(zhuǎn)化為熱能以加熱食品。同時(shí)，渦流又在磁場中受到電磁力的作用，可使鍋體緊緊地吸附在灶面板上，避免產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。
電磁感應(yīng)理論證明，渦電流的發(fā)熱功率與交流電的頻率的平方成正比。此外，烹飪鍋的發(fā)熱功率還與鍋的表面電阻以及勵磁線圈匝數(shù)的平方成正比．對于中頻，銅、鋁等材料表面電阻很小，為了保證鍋體的發(fā)熱功率，如果使用鋁或銅鍋，要求增大勵磁線圈的匝數(shù)．然而，這樣一來，勵磁線圈本身的銅損也會大大增加，從而降低效率．因此，銅質(zhì)和鋁質(zhì)鍋體不能用于中頻電磁灶．普通鐵鍋導(dǎo)磁系數(shù)大，在勵磁線圈同樣大小的匝數(shù)條件下，能產(chǎn)生更大的渦電流．此外，鐵鍋比銅、鋁鍋有較大的表面電阻，因而具有很好的加熱性能，可以使電磁灶做得小巧、省料，價(jià)格也
低廉．為了減小氣隙的磁阻．鐵鍋均應(yīng)做成平底鍋．如果用某些鐵磁性不銹鋼制作烹飪鍋，在保證機(jī)械強(qiáng)度條件下鍋體可以做得很薄，以進(jìn)一步提高鍋體的發(fā)熱功率．有的鍋體也可做成復(fù)合板形式.
你能分析為什么頻率越高，冶煉越快嗎？
金屬探測器探雷器、安檢門等。
3.電磁阻尼：導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力而總是要阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動的現(xiàn)象。
應(yīng)用:磁電式儀表、電氣機(jī)車的電磁制動、阻尼擺等.
4.電磁驅(qū)動：當(dāng)磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時(shí)，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動起來的現(xiàn)象。
應(yīng)用：感應(yīng)電動機(jī)、電能表、汽車上用的電磁式速度表等。
電磁阻尼是導(dǎo)體相對于磁場運(yùn)動; 電磁驅(qū)動是磁場相對于導(dǎo)體運(yùn)動.安培力的作用都是阻礙它們間的相對運(yùn)動。
電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別和聯(lián)系
1.如圖所示是一種冶煉金屬的感應(yīng)爐示意圖，爐內(nèi)裝著需冶煉的金屬，爐外繞著很多匝線圈，當(dāng)高頻交變電流通過線圈后，爐內(nèi)的金屬就會被熔化。請你說明感應(yīng)爐冶煉金屬的原理。
2.下列哪些措施是為了防止渦流的危害（　　 ）A.電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B.磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上C.變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成D.變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面涂有不導(dǎo)電的氧化層
3.在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，如圖。現(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動情況是(　 )A.都做勻速運(yùn)動B.甲做加速運(yùn)動C.乙做勻速運(yùn)動D.丙做勻速運(yùn)動
4.教室里有一臺靈敏電流計(jì)，如圖所示。老師要求同學(xué)們想辦法檢測這一電流計(jì)內(nèi)部線圈是否斷了，可是教室里沒有多用電表，也沒有電池。吳華慧同學(xué)翻了翻自己的文具盒，手里握著一小玩意兒，神秘地對大家說，我有辦法了。請你猜一猜，她手中握的可能是什么東西？她會用怎樣的辦法解決這個(gè)問題？
她手里應(yīng)當(dāng)是握著一段導(dǎo)體，可能是一個(gè)回形針（一把小刀、一只圓規(guī)……），她會把導(dǎo)體接在電流計(jì)的兩極間，然后搖動電流計(jì)，如果指針很快停下，說明內(nèi)部線圈沒有斷，如果指針晃動很長時(shí)間，說明內(nèi)部線圈斷了。
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了渦流，渦流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一種特殊現(xiàn)象，應(yīng)該從電磁感應(yīng)定律的角度去理解渦流，渦流有時(shí)很有用，例如我們生活中的電磁爐、安檢門等都是利用渦流的原理制成的，但是渦流也是有害的，例如在變壓器中的渦流就容易使線圈發(fā)熱，容易著火，所以這時(shí)要注意冷卻，變壓器線圈都放在變壓器油里，通過變壓器油來散發(fā)熱量。

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7 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動

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