互感自感涡流电磁阻尼电磁驱动资料
涡流,电磁阻尼和电磁驱动
5.应用与预防
A）应用：（1）涡流的热效应：高频真空冶炼炉 （2）涡流的磁效应：探雷器，安检门
B）预防方法： （1）增大铁心材料的电阻率 （2）用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来 代替整块硅钢铁芯
【答案】 B 【点评】 产生涡流的条件 是：金属球的磁通量变化．
2）如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿
曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲 面处在图示磁场中，则（ BD） A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快
C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的
电阻小
D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的
电阻大
3．可以产生涡流的两种情况
(1)把块状金属放在变化的磁场中．
(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．
4．能量转化：
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．如果金属块放在变化的磁 场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如 果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由 于克服安培力做功．金属块的机械能转化为电能， 最终转化为内能．
二、电磁阻尼 1）定义：当导体在磁场中运动时，如导体中出现涡流， 即感应电流，感应电流会受到安培力作用，安培力的作用 总是_阻__碍___导体的运动，这种现象叫做 电磁阻尼．
V0
三、电磁驱动 1）定义：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产 生感应电流，感应电流使导体受到 安培力的作用，安_培__力_ 使导体运动起来，这种作用就是 电磁驱动．
高二物理知识点总结
高二物理知识点总结第四章电磁感应第1节划时代的发现第2节探究电磁感应的产生条件一、学习要求：1、通过学习，使学生了解自然界的普遍联系的规律，科学的态度、科学的方法，是研究科学的前提，对科学的执着追求是获得成功的保证。
从而培养学生学习物理兴趣，激发学习热情。
2、通过学习使学生知道科学的道路不平坦，伟人的足迹是失败、挫折+成功。
3、知道电磁感应及产生电磁感应的条件。
4、理解磁通量及其变化。
二、教材重点：1、揭示“电生磁”与“磁生电”发现过程的哲学内涵。
正确的理论指导和科学的思想方法是探究自然规律的重要前提。
2、磁通量的概念及磁通量与磁感应强度的关系。
3、通过对产生感应电流的条件和磁通量变化的分析，养成良好的过程分析习惯。
4、磁通量变化的各种形式。
三、教材难点：1、以实验为基础，探究产生感应电流的条件。
2、控制实验条件，通过由感性到理性，由具体到抽象的认识方法分析归纳出产生感应电流的规律。
3、电磁感应中的能量守恒。
四、教材疑点：1、移动磁铁的磁场引起感应电流时，磁铁内部的磁感线和外部的磁感线方向相反，形成闭合的曲线，教材中没有显示内部磁感应线。
2、磁通量是双向标量，教材中虽然没有提出，但在应用中不可避免地涉及到。
五、学生易错点：1、对产生感应电流的条件的理解①闭合电路中的“闭合”在应用中易忽视。
②磁通量发生变化，而不是磁场的变化。
2、磁铁内部的磁感线条数跟外部所有磁感线的条数相等3、各种磁感线的分布规律及形状4、磁通量增减的判断六、教材资源：1、自然现象之间的相互联系和相互转化的哲学思想，指导科学探究是奥斯特和法拉第获得成功的前提。
2、科学的规律在实验中总结出来的，实验是物理学科的基础。
同时由具体到抽象，由感性到理性的高度概括是得到正确结论的关键。
3、教材中值得重视的题目是：P9第6题、P10第7题。
第3节愣次定律一、学习要求1.经历实验探究过程，理解楞次定律。
2.会用楞次定律判断感应电流的方向。
在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低。
涡流、电磁阻尼与驱动
C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠
合而成 D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
【试题】如图所示，一金属球用绝缘细线悬挂于O点，将金属球拉离平衡位 置并释放，金属球摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁 场的竖直边界．若不计空气阻力，则( ) A．金属球向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B．在进入和离开磁场时，金属球中均有感应电流 C．金属球进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D．金属球最终将静止在平衡位置
场中，则（
）
A.若是匀强磁场，环上升的高度小于h
B.若是匀强磁场，环上升的高度等于h
C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于h
D.若是非匀强磁场，环上升的高度小于h
【试题】(多选)如图4所示是高频焊接原理示意图 .
线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工
件中就会产生感应电流，感应电流通过焊缝产生
很多热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
【试题】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的 方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物面上y＝b(b>a)处以速 度v沿抛物面下滑，假设抛物面足够长，小金属块沿抛物面下滑后产生的 焦耳热总量是( )
A．mgb C． mg(b－a)
1 2 B. mv 2 1 2 D． mg(b－a)＋ mv 2
【试题】在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁， 如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们
第三讲 自感和互感 涡流 电磁阻尼和电磁驱动
L
决定。
1
要点三、自感系数 自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或
电感，用 L 表示。
要点诠释： （1）大小：线圈长度越长，线圈横截面积越大，单位长度上匝数越多，
线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。 （2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等
第三讲： 自感和互感 涡流 电磁阻尼和电磁驱动
知识要点
1.自感现象 2.自感电动势与自感系数 3.涡流 4.电磁阻尼、电磁驱动
学习目标： 1．了解互感和自感现象，以及对它们的利用和防止。 2．能够通过电磁感应有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场 的能量转化问题。 3．了解自感电动势的计算式，知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量， 知道它的单位。 4、了解涡流是怎么产生的，了解电磁阻尼和电磁驱动。 5、了解涡流现象的利用和危害。 6、通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。
的条件是什么？
要点八、电路中电流大小变化的判断方法 在进行分析计算时，要注意：①如果电感线圈的直流电阻为零，那么电
路稳定时可认为线圈短路；②在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路。
要点九、涡流 当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电
流，电流在导体内自成闭合回路，很像水中的旋涡，把它叫做涡电流，简称 涡流。
电磁驱动的原因分析：如图所示，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通 量发生变化，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量变化， 线圈会跟着一起转动起来。 要点诠释：
线圈转动方向和磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速，即同向异步。
涡流,电磁阻尼和电磁驱动
2.如图4－7－4所示，A、B为大小、形状均相同且 内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同 高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管 口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先 落到地面．下面对于两管的描述可能正确的是（ AD. ） A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的
3）位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个 比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过， 如图4－7－5所示，在此过程中( BC )
A．磁铁做匀速直线运动 B．磁铁做减速运动 C．小车向右做加速运动 D．小车先加速后减速
4.如图4－7－6所示，把一个闭合线框放在蹄形磁体 的两磁极之间，蹄形磁体可以绕竖直轴转动，闭合线框 也可以绕竖直轴转动，当蹄形磁体逆时针(从上往下看) 转动时，有关线圈的运动下列说法正确的是( D )
A．mgb C． mg(b－a) 1 2 B. mv 2 1 2 D． mg(b－ a)＋ mv 2
3.如图4－7－8所示，光滑弧形轨道和一足够长的 光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属 杆，杆上挂有一光滑螺旋管A.在弧形轨道上高为h的地 方，无初速释放一磁铁B(可视为质点)，B下滑至水平 轨道时恰好沿螺旋管A的中心轴运动，设A、B的质量 分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB.
一、涡流 1)定义：用整块金属材料做铁芯绕制的线圈，当线圈中通 有变化的电流时，变化的电流会产生变化的磁场，变化的 磁场穿过铁芯，整个铁芯会自成回路，产生 感应电流 ， 这种电流看起来像水中的旋涡，我们就把这种电流叫 做 涡电流 ，简称 涡流 2）涡流产生的条件：涡流的本质是电磁感应现象， 涡流产生条件是穿过金属块的磁通量发生变化．并且 金属块本身可自行构成闭合回路．同时因为整个导体 回路的电阻一般很小，所以感应电流很大，就像水中 的旋涡． 3．可以产生涡流的两种情况 (1)把块状金属放在变化的磁场中． (2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
2.电磁驱动
一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，如图 4 所示，蹄形磁铁和闭合
线圈都可以绕 OO′轴转动.当蹄形磁铁顺时针转动时线圈也顺时针转动，
当磁铁逆时针转动时线圈也逆时针转动.
根据以上现象，回答下列问题：
(1)蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量是否变化？
(2)线圈转动起来的动力是什么力？线圈的转动速度与磁铁的转动速度相
一、涡流
1.如图 1 所示，当磁场变化时，导体中就会产生感应电流，那么导体中的电荷为什么会定向 移动而形成电流？
答案 根据麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场会在其周围
空间产生感生电场，感生电场对导体中的自由电荷产生的
电场力会使电荷定向移动，从而形成电流.
图1
图2
2.如果磁场是用变化的电流来获取的，导体用整块铁代替，如图 2 所示.请问铁块中有感应 电流吗？如果有，它的形状像什么？
同吗？
图4
答案 (1)变化.
(2)线圈内产生感应电流受到安培力的作用，安培力作为动力使线圈转动起来.线圈的转速 小于磁铁的转速.
[要点提炼] 电磁阻尼与电磁驱动的区别与联系：
1.电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向 相反 ， 阻碍 导体运动；电磁驱动中导体 受安培力的方向与导体运动方向 相同 ， 推动 导体运动.
A.t1＞t2，v1＞v2
图9 B.t1＝t2，v1＝v2 C.t1＜t2，v1＜v2
D.t1＜t2，v1＞v2
解析 开关 S 断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a＝g； 当 S 闭合时，线圈中有感应电流，对磁铁有阻碍作用，故 a＜g.所以 t1＜t2，v1＞v2.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
课堂练习
2、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个 条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的 滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一 初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动 情况是( BD ) A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动 注意：铁磁化相吸，铝电磁感应产生涡流， 故铁加速，铝减速
1当一个线圈中电流变化，在另一个线圈 中产生感应电动势的现象，称为互感。 互感现象产生的感应电动势，称为互 感电动势。 2由于导体本身的电流发生变化而产生的 电磁感应现象，叫自感现象。 3自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 （1）自感电动势的作用：阻碍导体中原 来的电流变化。 I EL （2）自感电动势大小：
铁磁性物质属强磁性材料，可以被强烈磁 化，可以增强原磁场几十倍
电磁炉是利用磁涡流，铁是铁磁性材料，可以被强烈 磁化，铁锅放上去可以把电磁炉内线圈产生的磁场加 强很多，可以增强几十倍，磁场强了意味着铁内部的 任一环路的磁通量变化更剧烈。产生的涡流也就越强。
如果用钢或者铝之类的，仅仅为顺磁材料，也就是说 不能强烈的增强线圈所产生的磁场，像铜这样的抗磁 材料还会把磁场减小一丁点。那么也就是说这些材料 上的任意回路磁通量变化仅仅是由线圈所产生，变化 比较小，涡流也就小。线圈很难把能量传给锅底，热 效应不明显。但要注意这些材料不论是顺磁还是抗磁， 都不是不导磁，磁场照样能穿过去，就是不增强。
当流过线圈 L 的电流突然增大瞬间， 我们可以把 L 看成一个阻值很大的电阻 当流经线圈 L 的电流突然减小瞬间， 我们可以把 L 看作一个电源，它提供一个跟原电流同向的电流
自感现象 除线圈外，电路的其它部分是否存在自感现象？
当电路中的电流发生变化时， 电路中每一个组 成部分， 甚至连导线， 都会产生自感电动势去阻碍 电流的变化， 只不过是线圈中产生的自感电动势比 较大，其它部分产生的自感电动势非常小而已.
专题64 自感与互感、涡流、电磁阻尼和驱动(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题64 自感与互感、涡流、电磁阻尼和驱动特训目标特训内容目标1 自感与互感（1T—4T）目标2 涡流（5T—8T）目标3 电磁阻尼（9T—12T）目标4电磁驱动（13T—16T）一、自感与互感1．如图所示的电路中，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G为电流传感器，灯泡A与理想二极管B相连，则下列说法正确的是（）A．K闭合瞬间，灯泡A立即亮，电流传感器G电流逐渐增大，a点电势比b点低B．K闭合瞬间，灯泡A亮一下再熄灭，电流传感器G电流突然减小，a点电势比b点高C．K断开瞬间，灯泡A亮一下再熄灭，电流传感器G电流逐渐减小，a点电势比b点低D．K断开瞬间，灯泡A不亮，电流传感器G电流先增大后逐渐减小，a点电势比b点高【答案】C【详解】A．灯泡A与二极管串联，闭合开关K时，电流无法流过二极管，灯泡不亮，电感线圈L与电流传感器串联，阻碍电流流过传感器，所以电流传感器的示数逐渐增大后不变，又电流在电源外部由高电势流向低电势，则a点电势比b点高，A错误；B．由A项分析可知，B错误；C．断开开关K时，线圈中电流减小，产生自感电动势和感应电流，且感应电流阻碍原电流减少，则通过G的电流逐渐减小，且方向向左流过二极管，故灯泡A在断开开关K瞬间，亮一下再熄灭，又电流在电源外部由高电势流向低电势，则此时b点电势高于a点，C正确；D．由C项分析可知，D错误．故选C。
2．如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个不计直流电阻的电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况可能是（）A．S闭合时，A、B均立即亮，然后是A逐渐熄灭B．S闭合时，A立即亮，B过一小段时间后才逐渐变亮C．S闭合足够长时间后再断开，B和A均过一会才熄灭D．S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，A先闪亮后才熄灭【答案】AD【详解】AB．S闭合时，由于理想电感线圈的自感作用相当于断路，灯泡A、B立即亮起，之后电路逐渐稳定，自感消失，灯泡A与理想电感线圈并联，灯泡A被短路，逐渐熄灭，灯泡B一直亮着，故A正确，B错误；CD．S闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，理想电感线圈与灯泡A构成自感回路，线圈L产生自感电动势，A先闪亮后才熄灭，故C错误，D正确。
车涡流、电磁阻尼和电磁驱动
图 4－7－1 解析：当线圈中通过高频交变电流时，由于电磁感应，圆 形金属工件中产生的感应电动势大小为
ΔΦ ΔB 2 ΔB E＝ Δt ＝S· Δt ＝πr · Δt ＝100 V
工件非焊接部分的电阻 R1＝R0·2πr，代入数据得
R1＝2×10-3 Ω
焊接部分的电阻 R2＝99R1， 根据串联电路的电压分配关系， R2 R2 两端电压 U＝ E R1＋R2 U2 U2 R2E2 由 P＝ R 得，焊接处产生的热功率 P＝ R ＝ 2，代 R ＋ R 2 1 2 入数据解得 P＝4.95×104 W.
磁场力，因而两环间的距离要减小，故 B 项选项正确． 答案：B
3．在水平放置的光滑绝缘杆 ab 上，挂有一个金属环，该 环套在一个通电螺线管的正中央部位，如图 4－7－6 所示，当 滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，该环将( )
图 4－7－6
A．向左移动 B．向右移动
C．不动，但面积有扩大的趋势
A．同时向左运动，间距变大
B．同时向左运动，间距变小 C．同时向右运动，间距变小
图 4－7－5
D．同时向右运动，间距变小
解析：当条形磁铁向左运动靠近两环时，将使穿过两环中
的磁通量都增加，根据楞次定律，两环的运动都阻碍磁铁相对
环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两
环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸收的
1.如图 4－7－2 所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设
的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流． 现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出) 检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线 圈位于水平面内，从距直导线很远处由此向南沿水平地面通过
互感和自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 (2)
互感和自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动典题探究例1 【答案】A【解析】 闭合S 时，L 2中立即有从d 到c 的电流，先亮，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加，所以L 1逐渐变亮，电路稳定后自感作用消失，线圈L 相当于导线，所以L 1、L 2一样亮，断开S 时，L 2中由电源提供的电流瞬间消失，但是L 中从b 到a 的电流由于自感的阻碍作用将逐渐减小，该电流与L 1形成回路．因此L 1、L 2将过一会儿一块熄灭． L 1中的电流始终由b 到a ，L 2中的电流先由d 到c ，后由c 到d ．例2【答案】 AD例3【答案】 B 合上S ，B 灯立即正常发光.A 灯支路中，由于L 产生的自感电动势阻碍电流增大，A 灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态.B 正确.断开S ，L 中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B 灯的电流与原电流反向，而A 灯中电流与原电流方向相同.因为断开S 后，由L 作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L 中的电流值逐渐减小的，所以A 、B 两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮.例4 【答案】D 解析： 选.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I 0，故选项D 正确．演练方阵A 档（巩固专练）1【答案】 C2【答案】C3【答案】AC4【答案】AD5【答案】A Ｃ6【答案】B7【答案】BC8【答案】C9【答案】D10【答案】解答：（1）由图可知，零时刻通过电感线圈L 的电流为：I 0＝1.5A ， 由欧姆定律：RR U I L +=0解得：Ω=-=2R IU R L （2）R 1中电流方向向左（或逆时针方向）（3）由图可知，在t 2=1.6×10–3 s 时刻电感线圈L 的电流I =0.2A 。
自感互感涡流电磁阻尼与电磁驱动PPT课件
2019版一轮复习物理课件
如右下图所示运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A．向右匀加速运动
B．向左匀加速运动 BC
C．向右匀减速运动
D．向左匀减速运动
二、自感 1．实验探究自感现象 (1)通电自感实验 ①实验条件
ΔΦ Δt
ΔI Δt
2019版一轮复习物理课件
(2)自感系数 自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或电感，用L表示． ①大小：线圈的长度越长，线圈的截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈有 铁芯比无铁芯时自感系数大得多． ②单位：亨利(符号H)，1亨＝103毫亨＝106微亨 1 H＝103 mH＝106 μH ③物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1 s内改变1 A时产生的自感电动势的大小．
变式迁移
2019版一轮复习物理课件
1.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，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
C
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
2019版一轮复习物理课件
(4)自感电动势 ①自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用． ②自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势的 方向与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同．也遵循“增反减同” 的规律． 3．自感系数 (1)自感电动势E感与哪些因素有关 自感电动势E感可以写成E感＝n ，由于磁通量的变化是电流的变化引起的，故自感电动势的大小与电 流变化的快慢有关，可表示为E感＝L· ，式中L称为自感系数． 注意：不同线圈在电流变化一致的情况下，自感电动势不同，可见自感电动势与线圈构造有关．
互感、自感、电磁阻尼和电磁驱动
互感、自感、电磁阻尼和电磁驱动互感、自感和涡流现象1．互感现象一个线圈中的电流变化，所引起的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象。
在互感现象中出现的电动势叫互感电动势，其重要应用之一是制成变压器。
2．自感现象（1）定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。
自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
其主要应用之一是制成日光灯。
（2）自感电动势：特别提醒：①自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
②自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
（3）自感系数：自感系数L简称为电感或自感，与线圈的形状、长短、匝数有关线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越密，它的自感系数越大；有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
其单位是亨利，1 H=mH=F。
3．涡流当线圈中的电流随时间发生变化时，线圈附近的任何导体都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流。
二、电磁阻尼和电磁驱动1．电磁阻尼当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
2．电磁驱动如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。
交流电动机就是利用电磁驱动的原理制成的。
例题、1在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，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，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭B．合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭C．合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭D．合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭思路点拨：分析此类问题应先明确原电流的方向。
高二物理高效课堂资料4.6-4.7互感和自感 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
昌乐及第中学物理选修3-2导学案 主备： 审核： 时间： NO 。
高二物理高效课堂资料4.6互感和自感4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动6. 知道涡流对我们不利和有力的方面以及防止和应用7. 知道电磁阻尼和电磁驱动 【自主学习】 一、互感现象1、 两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。
这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。
利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象。
2、典型事例二、自感现象 1．演示实验：实验1观察到的现象：总结：实验2断电自感2．结论： 小结：自感现象：自感电动势：三、自感系数1.自感电动势的表达式2.自感系数：3．单位：四、阅读教材完成下列内容（课本P26-28）1．涡流概念:2、涡流的防止和利用（１）．用来冶炼合金钢的真空___________，炉外有___________，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________．涡流产生的___________使金属熔化并达到很高的温度．（2）．利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止___________进入金属，可以冶炼高质量的___________．（3）．探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过，线圈中___________有的电流．如果地下埋着___________，金属中会感应出___________，涡流的___________又会反过来影响线圈中的___________，使仪器报警．3、电磁阻尼：4．电磁驱动：【互动探究】例1、如图示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是：（）A.合上开关K接通电路时A2先亮，A1后亮最后一样亮B.合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭D.断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭例2、如图4-6-4所示的电路中，两个电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“-”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“+”接线柱流入时，指针向左摆，当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间，下列哪个说法符合实际（）A．G指针向左摆，G2指针向右摆B．G1指针向右摆，G2指针向左摆C．G1、G2的指针都向左摆D．G1、G2的指针都向右摆例3、如图所示的电路甲、乙中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小．接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光．则： A ．在电路甲中，断开S ，A 将渐渐变暗 B ．在电路乙中，断开S ，A 将渐渐变暗 C ．在电路甲中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗例4、如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( ) A ．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B ．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大例5、如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd ，磁铁和线圈都可以绕OO ′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO ′轴转动，线圈的运动情况是( ) A ．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B ．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同C ．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速D ．线圈静止不动例6、如图所示，abcd 是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O ，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则( )A.线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B.线框进入磁场区域后，越靠近OO ′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大C .线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D.线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能例5例41、如图5所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是2．如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才熄灭3．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4．如图所示，D1和D2是两个完全相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其阻值与R相同，在S闭合和断开时，两灯泡亮暗变化的顺序是A．接通时D1先达到最亮，断开时D1后灭B．接通时D2先达到最亮，断开时D2后灭C．接通时D1先达到最亮，断开时D1先灭D．接通时D2先达到最亮，断开时D2先灭5.下列现象属电磁阻尼的是________，属电磁驱动的是________．A．磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B．微安表的表头在运输时要把两接线框短接C．自制金属地雷探测器D．交流感应电动机E．当图4－7－7中B变大时，a、b在固定光滑导轨上滑动答案例1、AD解析：合上开关K接通电路时L阻碍电流增大，所以A2先亮、A1后亮。
高中物理重难点96讲专题78自感互感涡流电磁驱动电磁阻尼(原卷版+解析)
专题78 自感互感涡流电磁驱动电磁阻尼考点一自感互感（1-6T）考点二涡流（7-12T）考点三电磁驱动电磁阻尼（13-19T）考点一自感互感1．自感：由于线圈本身的电流发生变化而在它自身产生的电磁感应现象。
1）自感电动势：由于自感而产生的感应电动势。
表达式：E＝L ΔIΔt。
自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关，单位为亨利(H)。
2)通电自感和断电自感的比较A、A同规格，R＝R，L较大L很大(有铁芯)3）分析自感问题的三个技巧2.互感：互不相连并相互靠近的两个线圈，当一个线圈的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感．互感现象中产生的电动势叫互感电动势．1．（2023·浙江杭州·一模）智能手表通常采用无线充电方式。
如图甲所示，充电基座与220V交流电源相连，智能手表放置在充电基座旁时未充电，将手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电（如图乙所示）。
已知充电基座与手表都内置了线圈，则（）A．手机和基座无导线连接，所以传输能量时没有损失B．用塑料薄膜将充电基座包裹起来，之后仍能为手表充电C．无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动2.在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。
闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。
在之后的t0时刻断开S，则在如图所示的图像中，能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的是( )3．(多选)如图所示，A、B两灯、电阻器R的电阻均相等，线圈L电阻为零，整个过程电路元件均未烧坏，以下关于开关接通和断开时的描述，正确的是（）A．开关接通瞬时A、B两灯同时亮，但A比B亮度大B．开关接通瞬时A、B两灯同时亮，A、B亮度相同C．开关接通较长时间后，A灯不亮，B灯仍亮D．开关接通较长时间后，再断开开关时，A灯闪亮后熄灭，B灯立即熄灭4．如图，线圈L的自感系数极大，直流电阻忽略不计；D1、D2是两个二极管，当电流从“＋”流向“－”时能通过，反之不通过；R0是保护电阻，则( )A．闭合S之后，B灯慢慢变亮 B．闭合S之后，A灯亮且亮度不变C．断开S瞬时，A灯闪一下再慢慢熄灭 D．断开S瞬时，B灯闪一下再慢慢熄灭5.(2022·滨海新区模拟)图1和图2是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为线圈。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动-LI
四、电磁阻尼(eletromagnetic
1、电磁阻尼da现mp象ing：) 当导体在磁场中运 动时，感应电流会使导体受到安培力， 安培力的方向总是阻碍导体的运动，这 种现象称为电磁阻尼。
2、应用：磁电式电表中 安装的使指针很快地停下 的铝框；电气机车内部可 使机车快速停下的电磁制 动器等
思考与讨论
A．若是匀强磁场，环上升的高度小于h B．若是匀强磁场，环上升的高度大于h C．若是非匀强磁场，环上升的高度等于h D．若是非匀强磁场，环上升的高度小于h
解析：若是匀强磁场，闭合环的磁通量不发生变化，无感应电流 产生，环也就受不到磁场力，所以环仍保持机械能守恒，上升的高度
等于h。若是非匀强磁场，闭合环的磁通量发生变化，有感应电流产
生，环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动，使环损失一部
分机械能向电能转化，所以环上升的高度小于h。因此答案D正确。
例3、如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小
球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动
，则小球的材料可能是
A．铁
B．木
C．铜
D．铝
类型一 电磁阻尼的分析
如图4－7－2所示，一金属球用绝缘细线悬挂于O点， 将金属球拉离平衡位置并释放，金属球摆动过程中经过有 界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界．若不 计空气阻力，则( )
二、涡流的利用
探雷器的长柄
线圈中，通有变化
的电流，在其周围
就产生变化的磁场，
埋在地下的金属物
线圈
品，由于电磁感应
而形成涡流，涡流
的磁场反过来又作
用于线圈，使仪器
报警。
二、涡流的利用
机场、车站及 重要场所的安检门 及工作人员手上的 探测器，也是利用 与探雷器类似的电 磁感应原理使仪器 报警，来探测进出 人员身上携带的金 属物品。
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学大教育学科教师辅导教案组长审核：学员编号辅导科目物理课时数2课时学员姓名马铭昊年级高三学科老师马灵敏授课主题互感、自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动教学目的1．了解互感现象的电磁感应特点。
4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中的普遍规律。
教学重点自感现象产生的原因及特点。
授课日期及时段2016年1月2日 19:00--21:00(第11次课)教学内容结论：线圈中电流发生了改变，产生了变化的磁场，导致电流表所在的线圈磁通量发生变化，产生了感应电流，所以电流表发生了偏转。
知识点一：互感、自感一、互感前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。
如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。
你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是_________________________________。
1．定义：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。
这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。
利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
如下图所示。
二、自感现象当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？1.实验1演示通电自感现象：如图所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡。
闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。
重新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次）现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明2.实验2演示断电自感:画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。
然后断开电路，观察到什么现象？现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。
（1）提问：为什么A灯不立刻熄灭？（2）在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。
3.结论：导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
说明：在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。
） 特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的。
具体而言：① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。
I 原↑，则ε自(I 自)与I 原___________② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。
I 原↓，则ε自(I 自)与I 原____________三、自感系数自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的_________有关。
而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中_____________的快慢有关。
1.公式：_________________L 称为线圈的自感系数，简称自感或电感。
自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。
L 的大小跟线圈的_______、________、_________、___________有关。
2.单位：___________ 练习1.实验中，当电键闭合后，通过灯泡1的电流随时间变化的图像为 图；通过灯泡2的电流随时间变化的图像为 图。
2.关于自感现象，正确的说法是：( )A 、感应电流一定和原电流方向相反；B 、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C 、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；I tIt I t I tD、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
3.如图所示，两个电阻的阻值都是R，多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。
电键S原来断开，此时电路中的电流为I=ε/2R。
现将S闭合，于是线圈产生自感电动势，此自感电动势的作用是：A、使电路的电流减小，最后由I将小到0；B、有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I；C、有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变；D、有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后等于I。
4. 如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。
两条支路的直流电阻相等。
那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是：A、接通时I1<I2，断开时I1>I2； B、接通时I1<I2，断开时I1=I2；C、接通时I1>I2，断开时I1<I2； D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。
知识点二：涡流、电磁阻尼、电磁驱动一、涡流如图线圈接入220V交变电源，块状铁芯插入线圈中现象：几分钟后学生感到铁芯变热。
解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。
1.定义：涡流__________________________________________金属块中的涡流也要产生_________,如果金属的电阻率小，则涡流很_____，产生的热量也很______块状铁芯的电流很强会使铁芯大量发热，浪费大量电能。
2.涡流的防止①、增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
②、用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
（2）涡流的利用①冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电，通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化。
②、探雷器和安检门都是利用涡流制成的③、使电学测量仪表指针尽快停下来的电磁阻尼。
(电磁阻尼：在导体运动中，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼)二、涡流的机械效应：电磁驱动如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。
练习1．同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较（）A．金属块中的涡流较大，热功率也较大 B．硅钢片中涡流较大，热功率也较大C．金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大 D．硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大2．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（）A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量3．如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（）A．铝环的滚动速度将越来越小B．铝环将保持匀速滚动C．铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D．铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变4．如图所示，闭合金属环从曲面上 h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（）A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于 hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h5．如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（）A．铁 B．木C．铜 D．铝1．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，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熄灭，a后熄灭2．在如图所示电路中。
A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器．当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是（）A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光D．S闭合足够长时间后再断开S，B立即熄灭，而A逐渐熄3．如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（）A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a4．如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则（）A．线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B．线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大C．线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D．线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能1．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。
两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面。
下面对于两管的描述这可能正确的是：（）A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的；B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的；C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的；D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的。
2．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。
当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。
则（）A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长4．如图所示，电路中L是自感系数较大的电感器．当滑动变阻器的滑动触头P从A端迅速滑向B端过程中通过AB的中点C时刻，回路中的电流为I1；当滑动触头P从B端迅速滑向A端过程中通过C点时刻，回路中的电流为I2；当滑动触头固定在C点时刻，回路中的电流为I3，则下列关系正确的是（）A．I1= I2=I3 B．I1> I3>I2C．I1< I3<I2 D．I1= I2>I35．如图所示，电键S原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻t1突然打开电键S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图像是 ( )。