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高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 自感现象与涡流教课ppt课件
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这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 自感现象与涡流教课ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了课前自主学习，电流变化，电磁感应，热效应，磁效应，电阻率，硅钢片，课堂合作探究，课堂小结，课堂素养达标等内容，欢迎下载使用。
一、自感现象任务驱动 小灯泡与线圈串联后，当通入电流时，小灯泡为什么过一会儿才亮？提示：由于线圈产生的感应电动势阻碍了电流的增大。定义：由线圈自身的_________而产生的电磁感应现象。
二、自感电动势任务驱动 自感电动势的大小与哪些因素有关？ 提示：自感系数和电流的变化率。1.定义：由线圈自身电流变化所产生的感应电动势。2.表达式：E=L 。
3.自感系数L：(1)相关因素：与线圈的_____、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关；(2)单位：亨利(H)，1 mH=____ H，1 μH=____ H。三、涡流及其应用任务驱动 电磁炉是应用什么原理对食物加热的？ 提示：涡流。
1.定义：由于_________，在导体中产生的像水中的旋涡一样的_____电流。2.特点：若金属的电阻率小，涡流往往_____，产生的热量很多。3.应用：(1)涡流_______的应用，如真空冶炼炉、电磁炉等。(2)涡流_______的应用，如探雷器、安检门。4.防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。(1)途径一：增大铁芯材料的_______。(2)途径二：用相互绝缘的_______叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。
主题一 自感现象【实验情境】
情境1：如图1所示为演示通电自感的电路。两个灯泡A1、A2规格相同，实验前先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯的亮度相同，再调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S。进行实验并思考以下问题：情境2：如图2所示为演示断电自感的电路，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。通过实验思考回答以下问题：
【问题探究】(1)情境1中，重新接通电路。在闭合开关时，观察到两个灯泡的发光情况是怎样的？ 发生这种现象的原因是什么？提示：两灯泡的发光情况是A2正常发光，A1比A2亮得晚，电路接通时，电流由零开始增加，穿过L的磁通量随之增加，在L中产生自感电动势阻碍磁通量(电流)的增加，推迟了电流达到正常值的时间，所以A1比A2亮得晚。
(2)情境1中，感应电流的方向与原电流的方向有什么关系？产生的感应电动势在电路中起什么作用？提示：感应电流的方向与原电流的方向相反，产生的感应电动势在电路中起阻碍电流增加的作用。(3)情境2中，为什么灯泡A不立即熄灭？ 提示：电源断开时，A中由电源提供的电流瞬间变为零，而通过线圈L的电流减小，线圈中会产生自感电动势，且线圈L与灯A构成闭合回路，线圈L对A进行供电，所以灯不会立即熄灭。
(4)情境2中，L中感应电流的方向与原电流的方向有什么关系？产生的感应电动势在电路中起什么作用？提示：L中感应电流的方向与原电流的方向相同，产生的感应电动势在电路中起阻碍电流减小的作用。(5)情境2中，开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向有什么关系？提示：原来通过A灯的电流方向从左向右，开关断开后，通过灯泡的感应电流从右向左，所以通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向相反。
【结论生成】 通电自感与断电自感比较(科学思维)
【典例示范】如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将开关S断开，则下列说法正确的是( )
A.a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B.b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C.a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D.b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
【解析】选B。开关S闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流方向由a到b，a点电势高于b点。当开关S断开，电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流过A灯电流的减小，瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大，故B、C灯闪亮后再缓慢熄灭，故B正确。
【规律方法】断电自感中，灯泡是否闪亮问题(1)通过灯泡的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮。(2)通过灯泡的自感电流小于等于原电流时，灯泡不会闪亮。
【探究训练】1.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )
A.合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D.合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭
【解析】选C。由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b灯先亮，a灯后亮；当S断开时，L、a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，C正确。
2.在如图甲所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。t=0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S。I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，图乙中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
【解析】选A。当S闭合时，D1、D2同时亮且通过的电流大小相等，但由于L的自感作用且直流电阻不计，D1被短路，I1逐渐减小到零，I2逐渐增大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知A正确。
【补偿训练】1.下列关于自感现象的论述中，正确的是( )A.线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比B.当线圈中电流减弱时，自感电流的方向与原电流方向相反C.当线圈中电流增大时，自感电流的方向与原电流方向相反D.穿过线圈的磁通量的变化和线圈中电流的变化无关
【解析】选C。线圈的自感系数由线圈自身的性质决定，与是否有电流及电流的变化率无关，A错；自感电流的方向总是阻碍原电流的变化，当原电流减弱时，自感电流与其同向，B错；当线圈中电流增大时，自感电流的方向与原电流方向相反，起阻碍原电流变化的作用，C对；线圈中电流的变化导致穿过线圈的磁通量发生变化，D错。
2.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则( )A.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C.电路接通稳定后，三个灯亮度相同D.电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭
【解析】选A。因线圈L的自感现象，S闭合时，A灯立即亮，电路中电流稳定后A灯逐渐熄灭，A正确；S闭合时，B灯电流逐渐变大，灯逐渐变亮，B错误；电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，C错误；电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐熄灭，D错误。
主题二 涡流【生活情境】高频感应炉是用来熔化金属并对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化。这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼金属。试结合上述现象思考以下问题：
【问题探究】(1)涡流是在整块金属中产生的旋涡状电流，是否遵循法拉第电磁感应定律？提示：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律。
(2)涡流的产生条件是什么？块状金属在匀强磁场中运动时，能否产生涡流？提示：①涡流是发生电磁感应现象时产生的感应电流，故涡流的产生条件：a.金属块本身能够形成闭合回路。b.穿过金属块的磁通量发生变化。②块状金属在匀强磁场中运动时不能产生涡流，因为穿过该金属块的磁通量不发生变化。
(3)我们可以通过哪些方式使金属块中产生涡流？提示：只要穿过能构成闭合回路金属块的磁通量发生变化时，它就产生涡流，即：①金属块处在变化的磁场中。②金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动。
(4)请分析金属块产生涡流的过程中能量是如何转化的。提示：①当金属块处在变化的磁场中时，磁场能转化为电能，最终转化为内能。②当金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动时，由于要克服安培力做功，所以金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。
【结论生成】涡流的实质(物理观念)(1)涡流是由电磁感应产生的，它仍然遵循感应电流的产生条件，特殊之处在于涡流产生于块状金属中。(2)严格地说，在变化的磁场中的一切导体内都有涡流产生，只是涡流的大小有区别，以致一些微弱的涡流被我们忽视了。
【典例示范】在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )A.恒定直流、小铁锅B.恒定直流、玻璃杯C.变化的电流、小铁锅D.变化的电流、玻璃杯
【解析】选C。通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温。
【规律方法】涡流中的能量转化(1)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。(2)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。(3)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，机械能转化为电能，最终转化为内能。
【探究训练】1.如图所示，A、B两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，C、D两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是( ) 【解析】选A。只有穿过导体的磁通量发生变化，才产生涡流，题图B错在是直流电源，题图C、D中不是导体。
2.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是( )A.这个安检门也能检查出毒品携带者B.这个安检门只能检查出金属物品携带者C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
【解析】选B、D。这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对；若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对。
【补偿训练】电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。下列相关的说法中正确的是( )A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗
【解析】选A。涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A正确，B错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成，利用涡流加热物体，故选项C、D错误。
1.关于线圈的自感系数、自感电动势，下列说法中正确的是( )A.线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B.对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C.一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D.自感电动势总与原电流方向相反【解析】选C。线圈的自感系数由线圈本身的因素(如长度、面积、匝数等)决定。E自∝ ，而不是E自∝ΔI，C对，A、B错。线圈中电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，D错。
2.(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯
【解析】选A、B。当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高。要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱。所以选项A、B正确，C、D错误。
3.(多选)如图所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计。当开关S闭合后，下列说法正确的是( )A.a、b间电压逐渐增加，最后等于EB.b、c间电压逐渐增加，最后等于EC.a、c间电压逐渐增加，最后等于ED.电路中电流逐渐增加，最后等于
【解析】选B、D。由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b间电压很大，随着电流的增加，a、b间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后，a、b间电压为零，b、c间电压等于E，电流大小为I= ，选项B、D对，A、C错。
一、自感现象任务驱动 小灯泡与线圈串联后，当通入电流时，小灯泡为什么过一会儿才亮？提示：由于线圈产生的感应电动势阻碍了电流的增大。定义：由线圈自身的_________而产生的电磁感应现象。
二、自感电动势任务驱动 自感电动势的大小与哪些因素有关？ 提示：自感系数和电流的变化率。1.定义：由线圈自身电流变化所产生的感应电动势。2.表达式：E=L 。
3.自感系数L：(1)相关因素：与线圈的_____、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关；(2)单位：亨利(H)，1 mH=____ H，1 μH=____ H。三、涡流及其应用任务驱动 电磁炉是应用什么原理对食物加热的？ 提示：涡流。
1.定义：由于_________，在导体中产生的像水中的旋涡一样的_____电流。2.特点：若金属的电阻率小，涡流往往_____，产生的热量很多。3.应用：(1)涡流_______的应用，如真空冶炼炉、电磁炉等。(2)涡流_______的应用，如探雷器、安检门。4.防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。(1)途径一：增大铁芯材料的_______。(2)途径二：用相互绝缘的_______叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。
主题一 自感现象【实验情境】
情境1：如图1所示为演示通电自感的电路。两个灯泡A1、A2规格相同，实验前先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯的亮度相同，再调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S。进行实验并思考以下问题：情境2：如图2所示为演示断电自感的电路，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。通过实验思考回答以下问题：
【问题探究】(1)情境1中，重新接通电路。在闭合开关时，观察到两个灯泡的发光情况是怎样的？ 发生这种现象的原因是什么？提示：两灯泡的发光情况是A2正常发光，A1比A2亮得晚，电路接通时，电流由零开始增加，穿过L的磁通量随之增加，在L中产生自感电动势阻碍磁通量(电流)的增加，推迟了电流达到正常值的时间，所以A1比A2亮得晚。
(2)情境1中，感应电流的方向与原电流的方向有什么关系？产生的感应电动势在电路中起什么作用？提示：感应电流的方向与原电流的方向相反，产生的感应电动势在电路中起阻碍电流增加的作用。(3)情境2中，为什么灯泡A不立即熄灭？ 提示：电源断开时，A中由电源提供的电流瞬间变为零，而通过线圈L的电流减小，线圈中会产生自感电动势，且线圈L与灯A构成闭合回路，线圈L对A进行供电，所以灯不会立即熄灭。
(4)情境2中，L中感应电流的方向与原电流的方向有什么关系？产生的感应电动势在电路中起什么作用？提示：L中感应电流的方向与原电流的方向相同，产生的感应电动势在电路中起阻碍电流减小的作用。(5)情境2中，开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向有什么关系？提示：原来通过A灯的电流方向从左向右，开关断开后，通过灯泡的感应电流从右向左，所以通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向相反。
【结论生成】 通电自感与断电自感比较(科学思维)
【典例示范】如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将开关S断开，则下列说法正确的是( )
A.a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B.b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C.a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D.b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
【解析】选B。开关S闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流方向由a到b，a点电势高于b点。当开关S断开，电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流过A灯电流的减小，瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大，故B、C灯闪亮后再缓慢熄灭，故B正确。
【规律方法】断电自感中，灯泡是否闪亮问题(1)通过灯泡的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮。(2)通过灯泡的自感电流小于等于原电流时，灯泡不会闪亮。
【探究训练】1.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )
A.合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D.合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭
【解析】选C。由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b灯先亮，a灯后亮；当S断开时，L、a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，C正确。
2.在如图甲所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。t=0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S。I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，图乙中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
【解析】选A。当S闭合时，D1、D2同时亮且通过的电流大小相等，但由于L的自感作用且直流电阻不计，D1被短路，I1逐渐减小到零，I2逐渐增大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知A正确。
【补偿训练】1.下列关于自感现象的论述中，正确的是( )A.线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比B.当线圈中电流减弱时，自感电流的方向与原电流方向相反C.当线圈中电流增大时，自感电流的方向与原电流方向相反D.穿过线圈的磁通量的变化和线圈中电流的变化无关
【解析】选C。线圈的自感系数由线圈自身的性质决定，与是否有电流及电流的变化率无关，A错；自感电流的方向总是阻碍原电流的变化，当原电流减弱时，自感电流与其同向，B错；当线圈中电流增大时，自感电流的方向与原电流方向相反，起阻碍原电流变化的作用，C对；线圈中电流的变化导致穿过线圈的磁通量发生变化，D错。
2.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则( )A.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C.电路接通稳定后，三个灯亮度相同D.电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭
【解析】选A。因线圈L的自感现象，S闭合时，A灯立即亮，电路中电流稳定后A灯逐渐熄灭，A正确；S闭合时，B灯电流逐渐变大，灯逐渐变亮，B错误；电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，C错误；电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐熄灭，D错误。
主题二 涡流【生活情境】高频感应炉是用来熔化金属并对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化。这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼金属。试结合上述现象思考以下问题：
【问题探究】(1)涡流是在整块金属中产生的旋涡状电流，是否遵循法拉第电磁感应定律？提示：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律。
(2)涡流的产生条件是什么？块状金属在匀强磁场中运动时，能否产生涡流？提示：①涡流是发生电磁感应现象时产生的感应电流，故涡流的产生条件：a.金属块本身能够形成闭合回路。b.穿过金属块的磁通量发生变化。②块状金属在匀强磁场中运动时不能产生涡流，因为穿过该金属块的磁通量不发生变化。
(3)我们可以通过哪些方式使金属块中产生涡流？提示：只要穿过能构成闭合回路金属块的磁通量发生变化时，它就产生涡流，即：①金属块处在变化的磁场中。②金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动。
(4)请分析金属块产生涡流的过程中能量是如何转化的。提示：①当金属块处在变化的磁场中时，磁场能转化为电能，最终转化为内能。②当金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动时，由于要克服安培力做功，所以金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。
【结论生成】涡流的实质(物理观念)(1)涡流是由电磁感应产生的，它仍然遵循感应电流的产生条件，特殊之处在于涡流产生于块状金属中。(2)严格地说，在变化的磁场中的一切导体内都有涡流产生，只是涡流的大小有区别，以致一些微弱的涡流被我们忽视了。
【典例示范】在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )A.恒定直流、小铁锅B.恒定直流、玻璃杯C.变化的电流、小铁锅D.变化的电流、玻璃杯
【解析】选C。通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温。
【规律方法】涡流中的能量转化(1)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。(2)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。(3)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，机械能转化为电能，最终转化为内能。
【探究训练】1.如图所示，A、B两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，C、D两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是( ) 【解析】选A。只有穿过导体的磁通量发生变化，才产生涡流，题图B错在是直流电源，题图C、D中不是导体。
2.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是( )A.这个安检门也能检查出毒品携带者B.这个安检门只能检查出金属物品携带者C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
【解析】选B、D。这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对；若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对。
【补偿训练】电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。下列相关的说法中正确的是( )A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗
【解析】选A。涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A正确，B错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成，利用涡流加热物体，故选项C、D错误。
1.关于线圈的自感系数、自感电动势，下列说法中正确的是( )A.线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B.对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C.一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D.自感电动势总与原电流方向相反【解析】选C。线圈的自感系数由线圈本身的因素(如长度、面积、匝数等)决定。E自∝ ，而不是E自∝ΔI，C对，A、B错。线圈中电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，D错。
2.(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯
【解析】选A、B。当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高。要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱。所以选项A、B正确，C、D错误。
3.(多选)如图所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计。当开关S闭合后，下列说法正确的是( )A.a、b间电压逐渐增加，最后等于EB.b、c间电压逐渐增加，最后等于EC.a、c间电压逐渐增加，最后等于ED.电路中电流逐渐增加，最后等于
【解析】选B、D。由于线圈自感系数较大，当开关闭合瞬间，a、b间近似断路，所以a、b间电压很大，随着电流的增加，a、b间电压减小，b、c间电压增大，最后稳定后，a、b间电压为零，b、c间电压等于E，电流大小为I= ，选项B、D对，A、C错。
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