《高三物理自感现象》PPT课件

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高中物理新选修课件自感现象及其应用

高中物理新选修课件自感现象及其应用
挥着重要作用。
07 总结回顾与拓展 思考
关键知识点总结
自感现象定义
自感现象是指一个线圈中的电流发生变化时,所产生的磁通量也会发 生变化,从而在线圈自身中产生感应电动势的现象。
自感系数
自感系数又称自感电感,表示线圈产生自感现象的能力大小,其大小 与线圈的形状、大小、匝数以及周围介质磁导率等因素有关。
自感电动势
自感电动势是由于线圈中电流发生变化而产生的感应电动势,其大小 与线圈中电流的变化率成正比,方向与电流变化的方向相反。
自感现象的应用
自感现象在电子技术、通信技术等领域有着广泛的应用,如振荡电路 、变压器、传感器等。
学习方法建议
理解基本概念
掌握分析方法
在学习自感现象时,首先要理解自感现象 的基本概念,包括自感现象的定义、自感 系数、自感电动势等。
典型应用案例分析
位移测量
自感式位移传感器可用于测量物 体的直线或角位移。例如,在机 床加工中,可利用自感式位移传 感器实时监测刀具的进给量,确
保加工精度。
压力测量
自感式压力传感器可将压力转换 为线圈自感量的变化进行测量。 这类传感器在液压系统、气动系
统等领域有广泛应用。
振动测量
自感式振动传感器可用于测量物 体的振动频率、振幅等参数。在 机械故障诊断、建筑结构健康监 测等领域,自感式振动传感器发
实验步骤 1. 搭建实验电路,包括电源、开关、线圈和测量仪表等。
2. 接通电源,使电路中有电流通过。
实验步骤及注意事项
01
3. 迅速断开开关,观察测量仪表 的读数变化,记录数据。
02
4. 改变线圈的匝数或电源的频率 ,重复以上步骤。
实验步骤及注意事项
注意事项

最新一、自感现象PPT

最新一、自感现象PPT
所决定,与线圈是否通电无关.它跟线圈的形 状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关,线圈 越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大, 自感系数就越大,有铁芯时线圈的自感系数比 没有铁芯时要大得多。
3.电感器的特性: 阻碍电流的变化,对交流电有阻碍作用。
4.上节学到的变压器,实际上也是电感器。 为了与自感线圈相区别,有时说变压器时一种
实验表明,线圈越大,越粗,匝数越多,自感 系数越大。另外,带有铁芯的线圈的自感系数比 没有铁芯时大得多。
(2)自感系数的单位:亨利,简称亨,符号是 H。 常用单位:毫亨(m H) 微亨(μH)
自感系数很大有时会产生危害:
四、磁场的能量
问题: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。
若RL远小于RA,则电键断开前后通过线圈的电流随时 间的变化图像为_B_图,通过灯泡的电流图像为_D_图。
I
I
I
I
t
t
t
t
A
B
C
D
三、自感系数
1、自感电动势的大小:与电流的变化率成正比
E L I t
2、自感系数 L-简称自感或电感 3、自感物理意义:描述线圈产生自感电动势的能力 (1)决定线圈自感系数的因素:
的电流减小而导致磁通量 发生变化,产生自感电动 势阻碍原电流的减小,L中 的电流只能从原值开始逐 渐减小,S断开后,L与A 组成闭合回路,L中的电流 从A中流过,所以A不会立 即熄灭,而能持续一段发 光时间,过一段时间后才 熄灭。
1.导体中电流变化时,自身产生感应电 动势,这个感应电动势阻碍原电流的变化。
一、自感现象
1、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。(“自我感 应”)

高中物理《自感》课件PPT

高中物理《自感》课件PPT
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A.I1 开始较大而后逐渐变小 B.I1 开始很小而后逐渐变大 C.I2 开始很小而后逐渐变大 D.I2 开始较大而后逐渐变小
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AC [闭合开关 S 时,由于 L 是一个自感系数较大的线圈,产生 反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始 I2 很小,随着电流达 到稳定,自感作用减小,I2 开始逐渐变大.闭合开关 S 时,由于线圈 阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小, 所以 R1 上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故 A、C 正确.]
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通、断电自感中灯泡亮度变化问题
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
电流逐渐增大,灯泡逐 灯泡立即变亮(自感线圈电阻不可
通电时
渐变亮
忽略)
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电路中稳态电流为 I1、I2 断电时 电流逐渐减小,灯泡逐 (1)若 I2≤I1,灯泡逐渐变暗
渐变暗,电流方向不变 (2)若 I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗, 两种情况灯泡电流方向均改变
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训练角度 2:断电自感 2.(多选)如图甲、乙电路中,电阻 R 和自感线圈 L 的电阻都很 小,接通 S,使电路达到稳定,灯泡 A 发光,则下列说法中正确的 是( )


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A.在电路甲中,断开 S,A 将渐渐变暗 B.在电路甲中,断开 S,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗 C.在电路乙中,断开 S,A 将渐渐变暗 D.在电路乙中,断开 S,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗
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2.启动器的构造及作用 启动器是一个充有氖气的小玻璃泡,里面有两个电极,一个是 固定不动的 静触片 ,另一个是双金属片制成的 U型动触片 .启动 器的作用是在开关闭合后,使电路短暂接通再将电路断开,相当于 一个自动开关.

高三物理互感和自感1(PPT)3-2

高三物理互感和自感1(PPT)3-2

2、自感电动势的作用: 阻碍导体中原来电流的变化。
1)导体中原电流增大时,自感电动势阻碍它增大。 2)导体中原电流减小时,自感电动势阻碍它减小。
“阻碍”不是“阻止”,电流还是变化的
3、实验现象分析:
L
A
B
K
图4
L
a R0
R b
K
图3
是两个半波整流电路结合而成的,所以也称为双半波整流电路。变压器的中心抽头为地电位,把交流电压正、负半周分成两部分。正弦交流电正半周时二极 管DA导通,电流通过DA到负载;负半周时二极管DB导通,电流通过DB也到负载。和半波整流电路相比,在交流电压的正、负半周上都有电流通过负载。虽 然每个时刻流到负载的电流并未增加,但平均输出电流比半波整流加倍,流过每个管的电流为负载电流的/。有载时平均输出电压是变压器次级半个绕组电压 有效值的.倍 [] 。 经常使用的整流电路是桥式全波整流电路。它的变压器次级只有一个绕组,接在由四只二极管组成的电桥上。四只管又分成两对,没对串 联起来工作。当正弦交流电的正半周到来时,即变压器次级上端为正时,二极管DA和DC导通而二极管DB和DD截止,如图b所示。当正弦交流电压的下半周 到来时,即变压器上端相对于下端为负时,二极管DB和DD导通而二极管DA和DC截止,如图c所示。可以看出,不论是DA和DC导通,或是DB和DD导通,流 过负载的电流方向都是一致的,在负载上产生的电压都是上正下负。输出波形与变压器具有中心抽头的全波整流器的整流波形相同,如图d。每一个脉冲波形 对应两个导通管 [] 。 另外,当DA和DC管导通时,可近似将它们看作短路,变压器次级的反向峰值电压是加到截止管DB和DD上的(两管并联),所以每只 管承受的反向峰值电压为√Erms。加到电阻性或电感性负载上的输出电压为变压器次级有效值电压的.倍;加到电容性负载的输出电压是变压器次级有效值电 压的√倍。一般估算认为,带负载时输出电压为.Erms。两对二极管交替工作,输出电流比半波整流器加大了一倍,每只管流过的电流ID仅为负载电流Id的一 半,即ID=/Id [] 。 单相半波电阻性负载整流电路:由于半导体二极管D的单向导电特性,只有当变

最新 ---自感现象--课件

最新 ---自感现象--课件

(1)定义 在自感现象中产生的电动势叫自感电动势 BS I I En n n S t t t t
I (2)公式: E L t (3)自感系数L:
单位:亨利,简称亨,符号H (4).自感系数L大小的决定因素 线圈大小,横截面积,匝数,有无铁芯
练1:如图2-2-9所示,L为自感系数较大 的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光, 当断开电路的瞬间会有( A )

讨论: (1)在断电自感中,小灯泡在熄灭之前是否都 要闪亮一下? 不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当IL>IA 时 (RL<RA) 会闪一下,再逐渐熄灭
当IL<IA或 IL=IA时(RL≥RA) 不会闪,逐渐熄灭
一、自感现象
1、由于导体线圈本身的电流发生变化而产生
的电磁感应现象,叫自感现象
二.自感电动势
练4、 如图示a、b的电路中,电阻R和自感线圈L的电 阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到 A D 稳定,灯泡A发光,则 ( ) A. 在电路a中,断开S后,A将逐渐变暗 B. 在电路a中,断开S后,A将先变得更亮,然后渐暗 C. 在电路b中,断开S后,A将逐渐变暗
D. 在电路b中,断开S后,A将先变得更亮,然后渐暗
一、通电时的自感
A1 A2
一、通电时的自感
A1 A2
结论1:自感电动势的作用——
现象:灯泡A1立刻变亮,A2逐渐变亮
“ 阻碍”原电流的增加,但最
终没有“阻止”其增加
I 增 大 Φ 增 大 产 生 E
S 分析: 闭 合
阻碍电 流增较小(RL<RA)
A.B、C灯同时亮,A灯后亮 B.A、B、C灯同时亮,然后A灯逐渐变暗, 最后熄灭 C.A灯一直不亮,只有B灯和C灯亮 D.A、B、C灯同时亮,并且亮暗没有变化

楞次定律和自感现象ppt课件

楞次定律和自感现象ppt课件

章末整合
1.电磁感应中的图象问题有两种:一是给出电磁感应过程,选出 或画出正确图象;二是由给定的有关图象分析电磁感应过程,求 解相应物理量. 2.基本思路: (1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小; (2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向. (3)写出相关的函数关系式分析图象或画出图象.
3 3 在由 a 到 a 过程中,有效长度由 0 增到 3a;由 a 到 2a 过程中,有效 2 2 3 3avB 长度由 3a 减到 0.其中在 x= a 时,I= R ,电流为负. 2
线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场时相似
专题分类突破
三、电磁感应中的电路问题 1.首先要找到哪一部分导体相当于电源,分清内外电路




专题分类突破
例 4 如图所示,半径为 a 的圆形 区域内有均匀磁场,磁感应强度为 B=0.2 T,磁场方向垂直纸面向里, 半径为 b 的金属圆环与磁场同心地 放置,磁场与环面垂直,其中 a= 0.4 m,b=0.6 m,金属环上分别接 有灯 L1、L2,两灯的电阻 R1=R2 =2 Ω, 一金属棒 MN 与金属环接触 良好,棒与环的电阻均忽略不计. (1)若棒以 v0=5 m/s 的速度在环上 向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径 OO′瞬时, MN 中的电动势和通过灯 L1 的电流. (2)撤去中间的金属棒 MN,将右面 的半圆环 OL2O′以 OO′为轴向上翻 转 90° ,若此后磁场随时间均匀变 ΔB 4 化,其变化率为 = T/s,求 L1 Δt π 的功率.
专题分类突破
四、电磁感应中的动力学问题
章末整合
解决此类问题的一般思路是:先由法拉第电磁感应定律求感应 电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,再求出安培力,再后 依照力学问题的处理方法进行,如进行受力情况分析、运动情 况分析.流程为:

自感现象PPT课件

自感现象PPT课件
一、概念·规律
以下两图有何区别:
S

N

R
第1页/共37页
磁通量的变化可以是外磁场的变化所引起,也可以是回路中自身的电流变化 所引起,这种由于导体本身的电流变化所产生的电磁感应现象是一种特殊的电磁 感应现象.
第2页/共37页
演示实验1:
第3页/共37页
I i2
i1 O
t
第4页/共37页
演示实验2:
a
S
第27页/共37页
三、讲练平台
1. 如图电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡, 线圈的电阻忽略不计, 下列说法正确的是:
A. 闭合S时, L1先亮, L2后亮最后一样亮
B. 断开S时,L2立刻熄灭, L1过一会儿熄灭
C. L1中的电流始 终从a到b
d L2
c
D. L2中的电流始 终从c到d
b L1
E=LI / t
第17页/共37页
自感系数
1. 自感电动势的大小:由法拉第电磁感应定律可知,其大小与电流的变化 率成正比,即:
E=LI / t
2. 自感系数L
第18页/共37页
自感系数
1. 自感电动势的大小:由法拉第电磁感应定律可知,其大小与电流的变化 率成正比,即:
E=LI / t
2. 自感系数L 比例恒量L叫做线圈的自感系数, 简称自感或电感.
第26页/共37页
三、讲练平台
1. 如图电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡, 线圈的电阻忽略不计, 下列说法正确的是:
A. 闭合S时, L1先亮, L2后亮最后一样亮
B. 断开S时,L2立刻熄灭, L1过一会儿熄灭
C. L1中的电流始 终从a到b
d L2

自感现象及其应用演示(附互感)课件

自感现象及其应用演示(附互感)课件

(2)正常发光: 日光灯正常发光时,镇流器与两灯丝及 灯管内的汞蒸气组成闭合电路,由于镇流器的线圈产 生自感现象,阻碍通过灯管的电流变化,起降压限流作 用,确保日光灯正常工作.
电路接通后,该部分不再发热,动触片冷却后将再次断开
气体在高压电作用下被击穿,将电路接通 发射出的紫外线使荧光粉发光
电路断开瞬间 产生瞬时高压
法拉第和他的实验线圈
互感现象
在法拉第的实验中,两个线圈之间并没有导线相 连,但当一个线圈中的电流发生变化时,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
互感现象
利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一 个线圈,因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用 如:变压器
例5、如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都 忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电 流为I0,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电 动势产生,这电动势 D A. 有阻碍电流的作用,最后电流由I0 减少到零 B. 有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0 C. 有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变 D. 有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
例4(双)日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器. 日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的 氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯 丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧 启动器 光粉发出可见光 AB A.在日光灯正常工作后,如果取 走启动器,日光灯还能正常发光 镇流器 B.启动器如果被击穿了(短路), 220V 日光灯不能正常启动 C.镇流器在日光灯的灯管发光后,不再起任何作用 D.在日光灯中,镇流器的另一个作用是将交流电转换 为直流电
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LB A
S
046.南京市2008届第一次模拟考试 8
8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不
能忽略.R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数 较大的线圈.开关S原来是断开的.从开关S闭合到电
路中电流达到稳定的时间内,通过R1的电流I1和通过 R2的电流I2的变化情况是 ( A C )
A.I1开始较大而后逐渐变小
正常工作时不起作用, 可以去掉. 镇流器
220V
5.日光灯的点燃过程:
⑴ 闭合开关,电压加在启动器两极间,氖气放电发 出辉光,产生的热量使U型动触片膨胀伸长,跟静 触片接触使电路接通。灯丝和镇流器中有电流通过.
⑵ 电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U型片 冷却收缩,两个触片分离,电路自动断开。
⑶ 在电路突然断开的瞬间,由于镇流器电流急剧减 小,会产生很高的自感电动势,方向与电源电动势 方向相同,这个自感电动势与电源电压加在一起, 形成一个瞬时高压,加在灯管中的气体开始放电, 于是日光灯成为电流的通路开始发光。
( C)
A. 闭合开关的瞬间,通过a灯和 b灯的电流相等
B. 闭合开关后, a灯先亮,b灯后亮
C. 闭合开关,待电路稳定后断开
a
L
开关,a、b两灯同时熄灭
D. 闭合开关,待电路稳定后断开 开关,b灯先熄灭,a灯后熄灭
b
R
ES
004.南京师大物理之友电学综合(二) 9、
如图所示电路中,S是闭合的,此时流过线圈L的电流
5.自感系数L— 简称自感或电感。自感的单位是亨利. L是反映线圈本身特征的物理量,L的大小跟线圈
的形状、长短、匝数及有无铁芯有关,线圈越长,横 截面越大,单位长度上匝数越多,自感系数就越大.
L的大小与电流的大小、有无以及电流变化的快慢 都无关。
6、自感现象中的一个重要特征 自感现象作为一种特殊的电磁感应现象,是由于流过 导体自身的电流的变化而引起的,由楞次定律知,产 生的感应电动势(自感电动势)又必将阻碍着电流的 这一变化,正是由于这种阻碍,使得自感现象具备一 个重要的特征:自感现象中引起自感电动势产生的电 流变化,一般只能是逐渐变化而不可能发生突变。
2.日光灯的发光:当灯管中气体导电,发出紫外线, 照射管壁的荧光粉,然后发光。
灯管中气体要导电,需要较高的瞬时电压,这个瞬
时电压需要镇流器和启动器的配合完成。
3 .镇流器的作用——启动时,产生高电压,帮助点
燃;正常工作时的感抗限制电流,保护灯管。
4 .启动器的作用——自动开关
启动器
可用普通开关或短绝缘导线代替.
B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小
E
R1 R2
r
L
S
054.08年北京市海淀区一模试卷15
15.在研究自感现象的实验中,用两个完全相同的灯
泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻
R组成如图所示的电路(自感线圈的直流电阻与定值 电阻R的阻值相等),闭合开关S达到稳定后两灯均 可以正常发光。关于这个实验下面的说法中正确的是
A B
L
ES
052.2008年北京东城区第一次模拟试题15 15.如图所示电路中,电源电动势为E,线圈L的电 阻不计。以下判断正确的是 ( C ) A.闭合S,稳定后,电容器两端电压为E B.闭合S,稳定后,电容器的a极带正电 C.断开S的瞬间,电容器的a极板将带正电 D.断开S的瞬间,电容器的a极板将带负电
a Cb R1 R2
L
SE
003.南京师大物理之友电学综合(一) 7
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 C )
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,
R
而A不发光
L
D.S闭合足够长时间后再断开S, B C A
S
B立即熄灭,而A逐渐熄灭
即通过线圈中的电流不能突变 。
7.自感现象的应用:日光灯电路、LC振荡电路等,
8.自感现象的危害与防止:在切断自感系数很大、 而电流又很强的电路瞬间形成电弧,必须采用特制 的安全开关;精密线绕电阻为了消除使用过程中电 流变化引起的自感现象,采用双线绕法。
二、日光灯原理
1.日光灯的组成:镇流器、灯管、启动器。 镇流器跟灯管串联,启动器跟灯管并—由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。
2.自感电动势——在自感现象中产生的感应电动势叫 做自感电动势。
3. 自感电动势的大小跟线圈中电流强度的变化率成正比 E自=nΔΦ/Δt =LΔI /Δt
4、自感电动势的作用总是阻碍导体中电流的变化 (增反减同)。 自感电动势的作用是阻碍电流变化,即电流增大时, 自感电动势阻碍电流增大;当电流减小时,阻碍电流 减小,因此自感电动势总是起着延缓电流变化的作用 这符合电磁感应现象的规律,体现出了感应电流的效 果阻碍产生感应电流的原因。
B
C
D
036.江苏泰州市07~08学年度第二学期期初联考 6
6.如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是 电阻可忽略不计的电感线圈,那么 ( A D ) A.合上S,A、B一起亮,然后A变暗后熄灭 B.合上S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮 C.断开S,A立即熄灭,B由亮变暗后熄灭 D.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭
6、日光灯的构造
057.广东省汕头市2008年模拟考试4 4.如图所示,电路中A、B是完全相同的灯泡,L 是一带铁芯的线圈.开关S原来闭合,则开关S断 开的瞬间 ( D )
A.L中的电流方向改变,灯泡B
B.L中的电流方向不变,灯泡B要过一会才熄灭
C.L中的电流方向改变,灯泡A比B
D.L中的电流方向不变, 灯泡A比B慢熄灭
为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2, 在t1时刻将S断开,那么流过灯泡的电 流随时间变化的图象是图中的哪一个
A i2
i1 L
( D)
ES
i ii21
0 -i2 -i1
ii21 i
0 t1 t -i2
-i1
ii21 i
0 t1 t -i2
-i1
ii21 i
0 t1 t -i2
-i1
t1 t
A
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