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生活中的物理：电磁炉
电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。
主要构成
　　电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。
　　① 电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板（操控显示板）、线圈盘及热敏支电磁炉线圈盘
架、风扇马达等。
② 结构性包装部分包括：瓷板（新型电磁炉有用玻璃面板）、塑胶上下盖、风扇叶、风扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。
电磁炉的工作原理
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为"烹饪之神"和"绿色炉具"。
特性
　　1．电磁炉系利用线圈盘在控制电路的作用下产生低频（20~25KHZ）之交变磁场，经过导磁性（铁质）锅具产生大量密集涡流,兼有感应电流转化为热量来加热食物，能源效率特高。
　　2．务必使用铁质、特殊不锈钢或铁烤珐琅之平底锅具，且其锅底直径以12~26厘米为宜。
　　3．电磁炉附有温度控制器，可防过热，省电又安全。

启迪智慧：
1．妈妈新买一台电磁炉，好奇的小明立即翻开说明书
电磁炉使用说明书
额定电压:220V额定功率：2200W
适用容器：底部平坦且底部直径12--28厘米的生铁锅、不锈铁锅、搪瓷锅…
安全须知：请单独使用10A以上的擂座
………

（1）为什么要单独使用10A以上的插座？请通过计算说明．
(2)小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用效果．家里现有四种锅具．

小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是________(填字母)

2. 电磁炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的， 它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时， 即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。 电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收， 不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是：
A.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
B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的
C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的
D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的
3．在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：
观察对象
有关记录
研究活动
电磁炉的铭牌
U额=220V P额=1kW
①用电磁炉加热一壶水；
（水的质量m=2kg，初温t=30℃）
②关闭家里其它用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃。
电能表的铭牌
220V 10（40）A
50Hz 2000r/kW·h
已知水的比热容为，吸热公式为，请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率。
4. 电磁炉的专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温的绝缘材料制成，起加热作用的是安装在锅底上的一系列半径不同的同心导电圆环，导电环的分布如图2所示，导电圆环所用的材料单位长度电阻为，从中心向外第个同心导电圆环的半径，（1，2，3，……7），其中。当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，若已知该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为

求：（1）半径为的导电圆环中感应电流的最大值是多少？
（2）计量不能损失，所有导电圆环释放的总功率P是多大？（计算时）

参考答案：2.BC点拨：由以上电磁炉的工作原理可知，AD错误B正确，关于C是微波炉的加热原理。
3.答案：解：（1）(J)
（2）解法一： (h)
得：(KW)
解法二：

（3）（J）

4.解析：（1）根据法拉第电磁感应定律，对第个导电环，其电动势为：

可见每个导电环中产生的都是正弦交流电，其电动势的最大值为
第个导电环的电阻为：

第个导电环中的电流的最大值为，（1，2，3，……7）
半径为的导电圆环中感应电流的最大值为：
（2）由（1）解可知：第个导电圆环中感应电流的有效值为
第个圆环中消耗的功率为

     ，（1，2，3，……7）
共7个导电圆环，释放的总功率为：

W