
【典例2】电磁炉(图甲)是目前家庭常用的炊具,具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是( )
A.家用电磁炉工作时,利用其面板产生的涡流来加热食物
B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷的导热性能较差
C.简易电磁炉工作时,利用自感产生的电流来加热水
D.仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率,可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间
【答案】D
【详解】A.家用电磁炉工作时,通过锅体的磁通量发生变化,锅体中会产生涡流,利用涡流的热效应来加热食物或者水,故A错误;
B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷中不能产生涡流,铁中能产生涡流,故B错误;
C.简易电磁炉工作时,金属杯中会产生涡流,利用涡流的热效应来加热水,故C错误;
D.仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率,通过金属杯的磁通量变化率增大,感应电动势增大,感应电流增大,电功率增大,可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间,故D正确。
故选D。
【变式2-1】电磁炉(或电磁灶)是家家户户常见的电器,如图所示.关于电磁炉,以下说法中正确的是( )
A.烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物
B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使铁质锅底迅速升温,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.在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用
【答案】B
【详解】ABC.由题意知,电磁炉的原理是利用涡流加热的.交变电流通过线圈产生变化的磁场,在铁质锅体底部产生涡流,使锅体被加热,从而加热锅内食物,烹调锅换成陶瓷的不可以正常加热食物,故AC错误,B项正确;
D.电磁炉工作依靠变化的磁场传递能量,在锅和电磁炉中间放一纸板,电磁炉依然能起到加热的作用,故D错误。
故选B。
【变式2-2】为了研究电磁炉的工作原理,某个同学制作了一个简易装置,如图所示,将一根电线缠绕在铁芯外部,接通交流电源,放置在铁芯上方的不锈钢锅具开始发热,下述可以增大锅具的发热功率的办法,可行的是( )
A.增大交流电源的频率 B.把不锈钢锅换成陶瓷锅
C.将电源换成电动势更大的直流电源 D.把线圈内部铁芯去掉
【答案】A
【详解】A.当下方线圈通入交流电时,在不锈钢锅具中会产生感应电动势,形成涡流而产生热量,因感应电动势与电流的变化率成正比,增大交流电源的频率,感应电动势增大,电流增大,热功率增大,故A正确;
B.陶瓷不是磁性材料,把不锈钢锅换成陶瓷锅,则不会产生涡流,故B错误;
C.换成直流电源,恒定电流产生恒定的磁场,穿过线圈的磁通量不变,锅具中不会有感应电流,热功率为0,故C错误;
D.把线圈内部铁芯去掉,则磁场减弱,感应电动势减小,感应电流减小,热功率变小,故D错误。
故选A。
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