第七节 涡流现象及其应用
[学习目标] 1.认识什么是涡流，理解涡流的成因及本质．(重点)2.了解涡流加热，涡流制动，涡流探测在生产、生活和科技中的应用．(重点)3.了解在生产、生活中避免或减少涡流的方法．(难点)
一、涡流现象
1．涡流：整块导体内部因发生电磁感应而产生的感应电流．
2．影响涡流大小的因素：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大．
二、涡流现象的应用与防止
1．涡流的应用
(1)电磁灶：电磁灶是涡流现象在生活中的应用，采用了磁场感应涡流的加热原理．
(2)感应加热：在感应炉中，有产生高频电流的大功率电源和产生交变磁场的线圈，其工作原理也是涡流加热．
(3)涡流制动：当导体在磁场中运动时，会在导体中激起涡流，涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩阻碍导体的运动．
(4)涡流探测：通有交变电流的探测线圈，产生交变磁场，当靠近金属物时，在金属物中激起涡流，隐蔽金属物的等效电阻、电感也会反射到探测线圈中，改变通过探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物．
2．涡流的防止
(1)原理：缩小导体的体积，增大材料的电阻率．
(2)事例：电机和变压器的铁芯用硅钢片叠压而成．
(3)目的：减少电能损失．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)涡流有热效应，但没有磁效应．(×)
(2)把金属块放在变化的磁场中可产生涡流．(√)
(3)涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流．(×)
(4)金属探测器是利用涡流现象．(√)
(5)电表线圈用铝框作线圈骨架不是利用涡流现象．(×)
2．如图所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( )
A．做等幅振动
B．做阻尼振动
C．振幅不断增大
D．无法判定
B [小球在通电线圈磁场中运动，小球中产生涡流，故小球要受到安培力作用阻碍它的相对运动，做阻尼振动，故振幅越来越小，A、C、D错误，B正确．]
3．下列做法中可能产生涡流的是( )
A．把金属块放在匀强磁场中
B．让金属块在匀强磁场中做匀速运动
C．让金属块在匀强磁场中做变速运动
D．把金属块放在变化的磁场中
D [涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化．而A、B、C中穿过金属块的磁通量不变化，所以A、B、C错误，把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D正确．]
对涡流的理解
1.涡流的产生
涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象，当导体处在变化的磁场中，或者导体在非匀强磁场中运动时，导体内部可以等效成许许多多的闭合电路，当穿过这些闭合电路的磁通量变化时，在导体内部的这些闭合电路中将产生感应电流，即导体内部产生了涡流．
