【金版学案】2014-2015学年高中物理 第六节 自感现象涡流课件 新人教版选修1-1
高中物理6自感现象涡流课件选修11高中选修11物理课件
12/9/2021
第三页，共十六页。
目标导航
Z Z 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
D典例透析 IANLITOUXI
一
二
三
二、电感器
1.定义:电路中的线圈叫作电感器。 2.描述电感器性能的物理量:自感系数,简称自感。 3.决定线圈自感系数的因素:线圈的形状、长短、匝数、线圈中是否有铁 芯。 4.线圈越粗、越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外有铁芯时的自感系
12/9/2021
第九页，共十六页。
目标导航
Z Z 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
D典例透析 IANLITOUXI
一
二
2.涡流的危害与防止 (1)在各种电机、变压器中,涡流是非常有害的,首先它会使铁芯的温度升高,
从而危及线圈绝缘材料的寿命,严重时会使材料报废;其次涡流发热要消耗额外的
能量,使电机、变压器的效率降低。 (2)为了减少涡流,变压器、电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成的,而
是用薄薄的硅钢片叠合而成。一方面,硅钢片的电阻率比一般(yībān)钢铁的 要大,从而减少了损耗;另一方面,每层硅钢片之间都是绝缘的,阻断了涡流的 通路,进一步地减少了涡流的发热。计算表明:涡流的损耗与硅钢片的厚度的
D.以上说法都不对
12/9/2021
第十三页，共十六页。
目标导航
Z Z 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
D典例透析 IANLITOUXI
类型
(lèixín g)一
类型
(lèixín g)二
解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过(tōngguò)时,两股导线中的电流 方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产 生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电 磁感应现象,因此消除了自感,选项A、B错误,C正确。
人教物理教材《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》PPT幻灯片
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《涡流 、电磁 阻尼和 电磁驱 动》PPT 说课稿 （最新 版本） 推荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《涡流 、电磁 阻尼和 电磁驱 动》PPT 说课稿 （最新 版本） 推荐
在图甲中，MN和PQ是两根竖直放置的相互平行的 光滑金属导轨，已知导轨足够长，在轨道上端P、 M之间接有一电阻R，ab是一根与导轨垂直的金属
四、涡流之电磁阻尼
原理：当导体在磁场中运动时产生感应电流，感应电流使导体受 到与运动反向的安培力作用
现象实例：电表中的电磁阻尼
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《涡流 、电磁 阻尼和 电磁驱 动》PPT 说课稿 （最新 版本） 推荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《涡流 、电磁 阻尼和 电磁驱 动》PPT 说课稿 （最新 版本） 推荐
杆，导轨和金属杆的电阻均可忽略不计，且始终与
导轨接触良好。开始时，将电键S断开，让ab由静
止开始下滑，经过一段时间后，再将S闭合。若从
S闭合开始计时，则金属杆ab的速度随时间t的变化
情况可能是图乙中的（已知在整个运动过程中，金
属杆ab始终与导轨垂直且接触良好）
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《涡流 、电磁 阻尼和 电磁驱 动》PPT 说课稿 （最新 版本） 推荐
应用：真空冶炼炉、 导轨垂直的金属杆，导轨和金属杆的电阻均可忽略不计，且始终与导轨接触良好。
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》PPT说课稿（最新版本）推荐
高频焊接、电磁灶 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》PPT说课稿（最新版本）推荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》PPT说课稿（最新版本）推荐
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选修1课件
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选
1
修1
第六节 自感现象 涡流
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选
2
修1
亨利 1797 年 12 月 17 日，亨利生于美国纽约州奥尔贝尼 市.1822 年毕业于奥尔贝尼学院，1826 年被聘为奥尔贝尼 学院物理学教授，1867 年任美国科学院第一任院长．
答案：AD
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选
14
修1
1．如图所示电路中，S 是闭合的，此时流过线圈 L 的电流为 i1，流过灯泡 L 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．下列说 法正确的是( )
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选
高中物理第三章电磁感应第六节自感_变__化__的__磁___通__量__，其中的导体就会产 生_感__应__电___流__，这种_感___应__电__流__称之为涡流．
涡流实际上是一种特殊的__电__磁__感__应__现象，只要把金 属 块 放 在 _变__化__ 的 磁 场 中 ， 或 者 是 让 金 属 块 在 _非__均__匀___磁__场__中__运__动_，金属块中均可产生涡流．
涡流在金属块内会自成闭合回路，像_水__的__漩___涡__一 样，整块金属的电阻很_小___，故涡流往往很_强___．
高中物理第三章电磁感应第六节自感现象涡流新人教版选
9
修1
拓展一 通电自感与断电自感的比较
项目
通电自感
断电自感
电路图
器材要求
A1、A2同规格， R＝RL，L较大
L很大(有铁芯)， RL RA
高中物理 第六节 自感现象涡流课件 新人教版选修11
止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流．
第十九页，共23页。
例 2 下列应用中哪些与涡流有关( )
A．高频感应冶炼炉
B．汽车的电磁式速度表
C．金属探测器
栏
D．闭合线圈在磁场中转动切割磁感线产生的电
目 链
流
接
第二十页，共23页。
解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金
属中产生涡流；汽车速度表是电磁式电流表，指针摆动时，
立即熄灭，A1
过一
栏 目
会儿才熄灭
链 接
D．断开开关切断电路时，A1 和 A2 都要过一会儿
才熄灭
第十四页，共23页。
解析：闭合开关时，A2 灯立即就有电流流过，而
由于线圈 L 中产生自感电动势会阻碍 A1 灯中电流的增
大，所以灯 A2 先亮，A1 后亮，故选项 A 正确．
断开开关时，虽然电源电路不通了，但由于线圈 L 栏
栏 目
利发明的继电器. 亨利一生有许多创造发明，但他从不拿去申请专利，总是无偿
链 接
(wúcháng)地向社会公布.1878年5月13日亨利在华盛顿去世.
第四页，共23页。
栏 目 链 接
第五页，共23页。
一、自感(zì ɡǎn)现象
由于(yóuyú导)流体过(d__ǎ_o_tǐ_)(_线__圈__)_本__身___的电流发生变化而引起的电磁感 应现象叫做自感现象，产生的电动势叫做__________自__感_．电动势
栏 目 链 接
第六页，共23页。
二、电感器
电路中的___线_圈__(叫xià做nq电uā感n)器，其性能用________自__感来系描数述(，zì简ɡǎ称n xì sh
(jiǎnchēng)__自__感____．线圈越_____大_、匝数越______多，它的自感系数越
人教版高考物理必修1-1学案第3章 6自感现象 涡流
六、自感现象涡流[自主预习·探新知][知识梳理]一、自感现象及电感器1．自感现象线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起磁通量的变化，也会在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做自感电动势，这种现象叫做自感现象．2．自感的作用阻碍电路中电流的变化．3．电感器：电路中的线圈叫做电感器．4．描述电感器性能的物理量：自感系数，简称自感．决定线圈自感系数的因素：线圈的大小、匝数、线圈中是否有铁芯．有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得多．5．电感器的电路作用：由于线圈中的自感电动势总是阻碍电流的变化．因此，电感器对交流有阻碍作用．二、涡流及其应用1．定义：只要在空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流．2．应用：涡流通过电阻时可以生热，金属探测器和电磁炉就利用了涡流．但在电动机、变压器中涡流是有害的．[基础自测]1．思考判断(1)线圈中电流增大时，线圈的自感系数增大．(×)(2)线圈中电流减小时，自感现象阻碍电流的减小．(√)(3)线圈匝数越多，对电流变化的阻碍作用就越大．(√)(4)涡流是可以利用的．(√)(5)变压器中的涡流是有害的．(√)(6)冶炼金属中的涡流也是有害的．(×)2．关于线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是( )A．通过线圈的电流越大，自感系数也越大B．线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大D．线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关C[自感系数是由电感器本身的因素决定的，包括线圈的大小、单位长度上的匝数，而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要大．]3．以下器件利用涡流的有( )A．电饭锅B．电热水器C．电磁炉D．微波炉C[电饭锅与电热水器利用电流的热效应加热，微波炉是利用微波在食物中引起水分子振动加热，所以只有C项中电磁炉利用涡流．]4．(多选)如图361所示的电路中，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( )图361A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A1立即熄灭，A2过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭AD[合上开关S，A2支路电流立即达到最大，而A1支路由于自感线圈对电流的变化起阻碍作用，所以电流只能逐渐增大，稳定后，由于L无电阻，所以最后两灯同样亮，A正确；断开时，L为电源，两灯串联，所以A1、A2将会同时熄灭，D正确．][合作探究·攻重难]自感现象的理解和电感器的特点1.电感器的特点由于恒定直流的大小不变，通过电感器的磁通量不变，无自感电动势．因此，电感器对恒定直流无阻碍作用，故电感器有“通直流，阻交流”的特点．2．自感现象的实质自感现象遵循法拉第电磁感应定律．自感是由自身电流变化而产生的电磁感应现象．而前面所学变压器是由于另外线圈中电流变化，进而磁场、磁通量变化而在该线圈回路中产生电磁感应的现象，因此又叫互感现象．3．自感的作用阻碍电流的变化，应理解为自感仅仅是减缓了原电流的变化，而不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．4．通电自感和断电自感(多选)如图362所示，电路甲、乙中电阻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( )图362A ．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 思路点拨：解此题的关键有两点： ①自感线圈在电路中的位置及作用． ②灯泡瞬间变更亮的条件．【解析】 甲图中，灯A 与线圈L 在同一支路，通过的电流相同；断开开关S 时，A 、L 、R 组成回路，由于自感作用，L 中电流逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯A 将逐渐变暗，故A 正确．乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流I L＞I A(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中电流在I L的基础上减小，电流反向通过A的瞬间，A中电流变大，然后渐渐变小，所以灯A要闪亮一下，然后渐渐变暗，故D正确．【答案】AD[针对训练]1．如图363所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为I1，流过灯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( )【导学号：41942102】图363D[S断开前，流过A与L的电流分别为I2、I1，二者方向相同；S断开后，I2立即消失，但由于自感作用，I1不会立即消失，并且A与L构成一回路，A中电流方向反向且由I1逐渐减小至0.]对涡流的理解1.涡流把块状金属放在变化的磁场中，或者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回路，很像水的漩涡，故叫涡电流，简称涡流．涡流常常很强．2．涡流的减少在各种电机和变压器中，为了减少涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁芯．3．涡流的利用冶炼金属的高频感应炉就是利用强大的涡流使金属尽快熔化．电学测量仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流．(多选)如图364所示为高频焊接原理示意图，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接着，要使焊接处产生的热量较大可采用( )图364A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频率C．增大焊接缝的接触电阻D．减小焊接缝的接触电阻ABC[交变电流频率越高、电压越大，产生的磁场变化越快．在工件中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越大，A、B正确．焊接缝接触电阻越大，电压越大，在此处产生的热量越大越容易熔化焊接．]1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磁场变化越快ΔΔ，导体的截面积[针对训练]2．如图365所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图．冶炼炉内装入被冶炼的金属，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，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理( )图365A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用红外线C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波C[利用交变电流产生的交变磁场在引起炉内金属截面的磁通量变化时，使金属中产生感应电流，因整块金属的电阻相当小，所以感应电流很强，它在金属内自成回路流动时，形成漩涡状的电流，即涡流，涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高，金属熔化，故选C.当然线圈中也因有交变电流会产生一定的焦耳热，但它是相当少的，根本不可能使炉内温度高到使金属熔化的程度，故A不可能．][当堂达标·固双基]1．金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是( )A．金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中B．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流D．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同C[金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中；故A错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流；故B错误，C正确；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果；故D错误；故选：C.]2．如图366所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小平底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( )图366A．恒定电流、小铁锅B．恒定电流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯C[通入恒定电流时，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，铁锅是导体，在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁通量在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温．]3．如图367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，当断开开关S的瞬间会有( )【导学号：41942103】图367A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．无法判定A[当开关S断开时，由于通过电感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯立即熄灭．因此正确选项为A.]4．如图368所示，电感线圈L的直流电阻为R L、小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，G1、G2的指针均向右偏(电流表的零刻度在表盘中央)，则当开关S断开时，下列说法正确的是( )图368A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点B[S闭合且稳定时，通过含电流表G1、G2的两条支路的电流均由左向右，断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，显然，断开S后，在E自的作用下，上图回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经含有电流表G2支路的电流方向已变为由右向左了．由于这段时间E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的，综上所述选B.]。
高中物理第3章电磁感应6自感现象涡流课件新人教版选修1-1
涡流及其应用
[先填空] 1．定义：只要在空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流 ，
我们把这种感应电流叫做涡流． 2．应用：涡流通过电阻时可以 生热 ，金属探测器和电磁炉就利用了涡
流．但在电动机、变压器中涡流是有害 的．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[再判断] (1)涡流是可以利用的．( √ ) (2)变压器中的涡流是有害的．( √ ) (3)冶炼金属中的涡流也是有害的．(× )
知 识 点
1
学
六、自感现象 涡流
业 分
层
测
评
知 识 点
2
自感现象及电感器
[先填空] 1．自感现象 线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起磁通量的变化，也会在
它自身激发感应电动势，这个电动势叫做自感电动，势这种现象叫做自感现象． 2．自感的作用 阻碍电路中电流 的变化． 3．电感器：电路中的 线圈 叫做电感器．
4．描述电感器性能的物理量：自感系数，简称 自感 ．决定线圈自感系数 的因素：线圈的大小 、 匝数、线圈中是否有铁芯 ．有铁芯时的自感系数比没 有铁芯时大得多．
5．电感器的电路作用：由于线圈中的自感电动势总是阻碍电流的变化 ．因 此，电感器对交流 有阻碍作用．
[再判断] (1)线圈中电流增大时，自感现象阻碍电流的增大．( √ ) (2)线圈中电流减小时，自感现象阻碍电流的减小．( √ ) (3)线圈匝数越多，对电流变化的阻碍作用就越大．( √ )
人教版高中物理课件-自感现象 涡流
二、電感器 自感係數
1．電感器：電路中的線圈又叫電感器。 2、自感係數L： （1）描述電感器的性能的，簡稱自感或電感。 （2）L大小影響因素：由線圈本身的特性所決定，與線圈是否
通電無關．它跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素 有關，線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，自 感係數就越大，有鐵芯時線圈的自感係數比沒有鐵芯時要大 得多． 3、電感器的特性：阻礙電流的變化，對交流電有阻礙作用。 4、上節學到的變壓器，實際上也是電感器。
演示實驗二：開關斷開時的自感現象
按圖連接電路。開關 閉合時電流分為兩個 支路，一路流過線圈L， 另一路流過燈泡A。 燈泡A正常發光 把開關斷開，注意觀 察燈泡亮度
演示實驗二：開關斷開時的自感現象
要求： 線圈L的電阻較小
現象：開關斷開時，燈A先更亮後 再熄滅
分析：電路斷開時，線圈中的電流減 小而導致磁通量發生變化，產生自感 電動勢阻礙原電流的減小，L中的電 流只能從原值開始逐漸減小，S斷開 後，L與A組成閉合回路，L中的電流 從A中流過，所以A不會立即熄滅， 而能持續一段發光時間．
用電路圖分析實驗二
1．導體中電流結變化論時：，自身產生感應電動勢，這個
感應電動勢阻礙原電流的變化．
2．自感現象：由於導體本身的電流發生變化而產生 的電磁感應現象，叫做自感現象．
3．自感電動勢：在自感現象中產生的感應電動勢， 叫做自感電動勢．
注意： “阻礙”不是“阻止”，電流原來怎麼變化 還是怎麼變，只是變化變慢了，即對電流的變化 起延遲作用。
應用於生活的過程。 ❖ 5、體會科技成果對生活的廣泛影響，培養對渦流現象的廣
泛、神奇的應用產生興趣。 ❖ 教具： ❖ 阻尼擺演示儀等
一、自感現象 1、回顧：在做3.1-5（右圖）的實驗時，
高中物理 第三章 电磁感应 六 自感现象 涡流课件1高二选修11物理课件
12/10/2021
第二十三页，共三十五页。
[随堂训练] 1．(多选)当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势，自感电动势的方向与原 电流方向( ) A．总是相反 B．总是相同 C．电流增大时，两者方向相反 D．电流减小时，两者方向相同
12/10/2021
第二十四页，共三十五页。
解析：自感电动势总是阻碍原磁通量的变化，电流增大时，两者方向相反；反之， 相同，简述为“增反减同”．
12/10/2021
第十页，共三十五页。
条件
现象
原因
S 闭合的瞬间 A2 先亮 由于 A2 支路中的电阻为纯电阻不产生自感现象 A1 逐渐亮起 由于 L 的自感作用阻碍 A1 支路电流增大
12/10/2021
第十一页，共三十五页。
2.断电自感中灯泡的亮度变化 自感电动势总是要阻碍引起自感的电流的变化，就好像感应电流的磁场总是要阻碍 引起感应电流的磁通量的变化一样．自感电动势阻碍的对象是“电流的变化”，而 不是电流本身．
12/10/2021
第三十一页，共三十五页。
(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、 高效节能，是现代家庭中理想的灶具．请写出电磁炉在使用中触及的物理知识(只写 两点)：________和________． (2) 在 使 用 电 磁 炉 加 热 食 物 时 ， 电 磁 炉 和 锅 之 间 的 传 热 方 向 是 ： 由 ________传 递 给 ________；使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能． (3)“多宝”牌电磁炉某一款式性能参数如下表所示：
样工作的呢？
器的工作原理.
12/10/2021
第二页，共三十五页。
自感现象与涡流高中物理课件
1、比例系数 L 即为自感。
2、L 在数值上电流变化率为等于1A/s时产生的感应电动势的大小。
3、1H=1Vs/A,表示1s内电流变化1A,产生的电动势1V,则该线圈的 自感系数为1H
生活中的线圈与应用 现实生活中线圈也是常用的一种电子元件；
几亨
日光灯的镇流器
几毫亨
收音机中的线圈
电动机转子
现象： 灯泡1在开关闭合时即亮，灯泡2逐渐变亮。
分析： 接通电路瞬间，有电流通过灯泡1，所以灯泡1马上点亮，而当电流通过线 圈时，线圈中的电流从零开始增大，磁通量从零增加，产生了电磁感应， 由椤次定律可知，产生的感应电动势要阻碍电流的减小，因此导致灯泡2 没有马上变暗。
结论： 开关断开时也会产生自感现象。
IA>IB，所以，开始时LA比LB更亮，后慢慢与LB一样亮。
S断开时，LB即灭，由于线圈的产生自感电动势，阻碍线圈中电流的减小， LA与线圈组成闭合回路所以，LA会慢慢熄灭。
讨论：S断开时LA的电流方向
2、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( C )
自感电动势的 大小与线圈本 身的特性有关
形状
横截 面积
匝数 长短
等因素 称为
二、自感电动势
1、自感电动势总是阻碍导体中电流的变化。 2、线圈影响自感电动势大小的因素称为自感系数。简称自感或电感。用符号:L表示
形状
大
横截 面积
大
长短
长
自感系数就越大
3、自感系数越大，对电流变化的 阻碍越大，延时作用越明显。
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
高中物理4.7涡流学案新人教版选修
高中物理4.7涡流学案新人教版选修4、7 涡流学习目标【知识与技能】（1）知道涡流是如何产生的（2）知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流【过程与方法】（1）用实验的方法引入新课激发学生的求知欲（2）通过旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因（3）利用理论联系实际的方法加深理解涡流【情感、态度与价值观】（1）体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解决问题，提高其学习掌握知识的能力（2）通过理论与实际相结合，提高学习情趣，培养其用理论知识解决实际问题的能力。
教学重点涡流的产生原因和涡流的作用教学难点涡流的产生原因新课教学1、涡流［演示1］涡流生热实验。
当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。
这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。
导体可以看作是由许多闭合线圈组成的，在感生电场作用下，这些线圈中产生了感生电动势，从而产生涡旋状的感应电流。
由于导体存在电阻，当电流在导体中流动时，就会产生电热，这就是涡流的热效应。
2、电磁阻尼导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，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。
［演示］如图所示，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某高度后释放，磁铁能振动较长时间才停下来。
如果在磁铁下端放一固定线圈，磁铁会很快停下来。
上述现象说明了什么？3、电磁驱动磁场相对于导体运动时，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，这种现象称为电磁驱动。
4、实例探究涡流的应用【例1】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，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）A、电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快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答案：AD巩固练习1、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答案：B2、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h答案：BD3、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、铝答案：CD4、如图所示，圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环过程中，做______运动、（选填“加速”、“匀速”或“减速”）答案：减速。
高中物理 第三章 电磁感应 第6讲 自感现象 涡流学案 新人教版选修11
第6讲自感现象涡流[目标定位] 1.了解什么是自感现象、自感系数和涡流，知道影响自感系数大小的因素.2.了解自感现象和涡流的利用及其危害的防止.3.初步了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理.一、自感现象1.线圈A中电流的变化引起的磁通量的变化，会在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做自感电动势，这种现象叫做自感现象.2.电路中自感的作用是阻碍电流的变化.想一想如图3－6－1所示的电路，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源.当S闭合瞬间，通过灯泡的电流方向如何？当S切断瞬间，通过灯泡的电流方向如何？图3－6－1答案当S闭合时，通过灯泡的电流方向为a→b；当S切断瞬间，由于电源提供给灯泡A 及线圈的电流立即消失，因此线圈要产生一个自感电动势来阻碍原电流减小，所以线圈此时相当于一个电源，产生的自感电流和原电流方向相同，流经A时的方向是b→a.二、电感器1.线路中的线圈叫做电感器，电感器的性能用自感系数表示，简称自感.2.线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大.给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯时大得多.3.交流电通过电感器时，由于线圈中的自感电动势总是阻碍电流的变化，所以电感器对交流电有阻碍作用.4.在自感系数很大、电流很强的电路中，切断电源的瞬间都会产生很大的自感电动势，使开关两端出现很高的电压，形成电弧.电弧不仅会烧蚀开关，有时还会危及人员的安全.想一想自感现象中产生的自感电动势与线圈是否有关？可能与线圈的哪些因素有关？答案有关.与线圈的长度、大小、匝数及有无铁芯都有关.三、涡流及其应用1.只要空间有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流.2.利用涡流的热效应可以制成一种新型炉灶——电磁炉.金属探测器也是利用涡流工作的.3.涡流的热效应在许多场合是有害的.当电机、变压器绕组中通过交流时，在铁芯中会产生涡流.这会使铁芯过热，消耗电能，破坏绝缘.为了减少涡流，铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠加.想一想电流频率的高低对涡流有什么影响？如何减小涡流？答案电流频率越高，涡流越强；减小电流的频率或增大电阻可减小涡流.一、自感现象及分析1.通电自感的分析(1)电路：如图3－6－2所示.图3－6－2(2)装置要求及作用：A1、A2规格相同，R的作用是使灯泡A1、A2亮度相同，R1的作用是使灯泡A1、A2均正常发光.(3)实验现象：S合上时，A2立即正常发光，A1逐渐亮起来，稳定后两灯亮度相同.(4)现象分析：在接通的瞬间，电路的电流增大，A2立刻亮起来；穿过线圈L的磁通量增加，线圈中产生自感电动势，这个自感电动势阻碍线圈中电流的增大，不能使电流立即达到最大值，所以A1只能逐渐亮起来.2.断电自感的分析(1)电路：如图3－6－3所示.图3－6－3(2)装置要求：线圈L的电阻较小，目的是接通电路的灯泡正常发光时，通过线圈的电流I L 大于通过灯泡的电流I A，即I L>I A.(3)实验现象：断开S时，发现灯泡A先闪亮一下，过一会儿才熄灭.(4)现象分析：电路断开的瞬间，通电线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也很快地减少，线圈中产生了感应电动势，此感应电动势阻碍线圈L电流的减小.由于S断开后，L、A 形成闭合回路，L中的电流从I L逐渐减小，流过A的电流突然变为I L，然后再从I L逐渐减小到零，所以A先闪亮一下，再逐渐熄灭.特别提醒灯泡的亮度由其电功率决定，功率越大，亮度越高.由于P＝I2R＝U2R，故增加灯泡两端的电压或通电电流，灯泡都会变亮.例1如图3－6－4所示为演示自感现象的实验电路，下列说法正确的是( )图3－6－4A.当闭合开关S时A1先亮B.当闭合开关S时A2先亮C.当断开开关S时A1先熄灭D.当断开开关S时A2先熄灭答案 B解析闭合开关时，由于自感电动势的阻碍作用，A1电路中的电流只能逐渐增大，所以A2先亮，选项A错误，B正确；当断开开关S时，L相当于电源，A1、A2、L、R组成闭合回路，电流由支路A1中的电流逐渐减小，所以A1、A2一起逐渐熄灭，选项C、D错误.针对训练1 如图3－6－5所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)变亮.当开关断开时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭.图3－6－5答案逐渐立刻解析闭合开关时，由于电感器的自感电动势的阻碍作用，A中的电流只能逐渐增大，即小灯泡逐渐变亮；当开关断开时，由于小灯泡无法与其它用电器构成回路，虽然电感器中有自感电动势，但是没有自感电流，所以小灯泡立刻熄灭.二、涡流的利用及防止1.涡流的利用(1)涡流的热效应.可以利用涡流来加热，例如电磁炉和高频感应炉.(2)涡流的阻尼作用(称为电磁阻尼)，例如在一些电学测量仪表中，利用电磁阻尼仪表的指针迅速地停在它所测出的刻度上，以及高速机车制动的涡流闸等.(3)涡流探测，如探雷器等.2.涡流的防止要减小涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成薄片叠压的铁芯，增大回路电阻.例如电动机和变压器的铁芯都不是整块金属.例2关于电磁炉，下列说法正确的是( )A.电磁炉也利用了电磁感应原理B.电磁炉可以用陶瓷锅做饭C.电磁炉是利用涡流的典型例子D.电磁炉工作时，锅与炉体是相互绝缘的答案ACD解析电磁炉的工作原理是电磁感应产生的涡流的热效应，A正确；电磁炉的锅应是金属材料，最好是铁锅.当铁锅与炉体绝缘时，铁锅内的涡流产生大量的热量，从而加热食物.B错误，C、D正确.针对训练 2 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了( )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.增大涡流，减小铁芯的发热量D.减小涡流，减小铁芯的发热量答案BD解析涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的.所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率.故B、D正确.对自感现象的理解1.下列说法中正确的是( )A.电路中电流越大，自感电动势越大B.电路中电流变化越大，自感电动势越大C.线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大D.线圈中的电流为零时，自感电动势不一定为零答案 D解析在自感一定的情况下，电流变化越快，自感电动势越大，与电流的大小、电流变化的大小没有必然的关系，A、B项错误；线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯等有关，而与线圈的电流的变化率无关，C项错误；线圈中的电流为零时，自感电动势不一定为零，D正确.2.关于线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是( )A.通过线圈的电流越大，自感系数也越大B.线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关答案 C解析自感系数是由电感器本身的因素决定的，包括线圈的大小、单位长度上的匝数，而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要大.电感在电路中的作用3.如图3－6－6所示，L为一纯电感线圈(直流电阻不计)，A为一灯泡，下列说法正确的是( )图3－6－6A.开关S接通的瞬间，无电流通过灯泡B.开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C.开关S断开的瞬间，无电流通过灯泡D.开关S接通的瞬间及接通后电路稳定时，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关断开瞬间，灯泡中则有从b到a的电流答案 B解析开关S接通的瞬间，灯泡中的电流从a到b；S接通的瞬间，线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增大.开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过.开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流通过灯泡形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流.自感现象的应用与防止4.日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下( )A.灯管点燃发光后，启动器中两个触片是分离的B.灯管点燃发光后，镇流器起降压限流作用C.镇流器起整流作用D.镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬间高压答案ABD解析日光灯在点燃时需要一个瞬时高压，在启动器的U形触片冷却收缩分离，使电路突然中断的瞬间，因镇流器的自感作用产生很高的自感电动势加在灯丝两端，使灯管中水银蒸汽导通，日光灯点燃，当日光灯正常发光时，启动器中触片是断开的，由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生的自感电动势总是阻碍其电流的变化，这时镇流器的作用是降压、限流，以保证日光灯正常工作.(时间：60分钟)题组一、对自感现象的理解1.关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )A.电感一定时，电流变化越大，电动势越大B.电感一定时，电流变化越快，电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大答案 B解析在电感一定的情况下电流变化越快即变化率越大，电动势越大，A项错，B项正确；电流为零的瞬间电流的变化率不一定为零，电流的值最大时电流的变化率不一定最大，所以C、D项错误.2.如图3－6－7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( )图3－6－7A.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管是用铝制成的答案AD解析磁性小球穿过金属圆管过程中，将圆管看作由许多金属圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流，电流阻碍磁性小球的下落，小球向下运动的加速度小于重力加速度；小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中不会产生感应电流，小球仍然做自由落体运动，穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间少.3.下列说法正确的是( )A.当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B.当线圈中电流不变时，线圈中自感电动势的方向不变C.当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D.当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反答案AC解析线圈中电流不变时，自身电流产生的磁场的磁通量不变，线圈中不可能产生自感电动势，选项A正确，选项B错误；当线圈中电流增大时，电流产生的磁场的磁通量增大，根据楞次定律可判断自感电动势的方向与原电流方向相反，选项C正确；同理可知选项D错误. 题组二、电感在电路中的作用4.如图3－6－8所示，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻忽略不计，A、B是完全相同的两个小灯泡.在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间t1断开S.下列表示A、B两灯泡中电流i随时间t变化的图象中，正确的是( )图3－6－8答案BD解析电键闭合时，由于电感线圈的阻碍作用，流过电感的电流慢慢增大，所以i B慢慢增大，i A慢慢减小，最后稳定时电感相当于一根导线，i A为0，i B最大；断开电键，原来通过B的电流立即消失，由于电感线圈阻碍自身电流变化，产生与原电流同方向的感应电流，此时电感线圈和灯泡A形成回路，流过灯泡A中的电流方向与原来流过灯泡A中的电流方向相反，且电流i A慢慢减小，最后为0，故A、C错误，B、D正确.5.如图3－6－9所示，电路甲、乙中电阻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( )图3－6－9A.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，然后渐渐变暗答案AD解析甲图中，灯A与线圈L在同一支路，通过的电流相同；断开开关S时，A、L、R组成回路，由于自感作用，L中电流逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯A将逐渐变暗，故A正确，B错误；乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流I L>I A(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中电流在I L的基础上减小，电流反向通过A的瞬间，A中电流变大，然后渐渐变小，所以灯A要闪亮一下，然后渐渐变暗，故C错误，D正确.6.如图3－6－10所示，开关S闭合且电路达到稳定时，小灯泡能正常发光，则( )图3－6－10A.当S闭合瞬间，小灯泡将慢慢变亮B.当S闭合瞬间，小灯泡立即变亮C.当S断开瞬间，小灯泡慢慢熄灭D.当S断开瞬间，小灯泡先闪亮一下，再慢慢熄灭答案 A解析当S闭合瞬间，通过L的电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍电流的增大，故A慢慢变亮；当S断开瞬间，A将立即熄灭，因为S断开，再无电流回路.7.如图3－6－11所示，灯L A、L B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则( )图3－6－11A.S闭合瞬间、L A、L B同时发光，接着L A变暗，L B更亮，最后L A熄灭B.S闭合瞬间，L A不亮，L B立即亮C.S闭合瞬间，L A、L B都不立即亮D.稳定后再断开S的瞬间，L B熄灭，L A比L B(断开S前)更亮答案 A解析S接通的瞬间，L支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间L 中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过L A.所以L A、L B会同时亮.又由于L中电流很快稳定，感应电动势很快消失，L的阻值因为很小，所以对L A起到“短路”作用，因此，L A 便熄灭.这里电路的总电阻比刚接通时小，L B会比以前更亮，A正确，B、C错误；稳定后断开S瞬间，L B熄灭，L A与L B熄灭前一样亮，D错误.8.如图3－6－12所示，是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应( )图3－6－12A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R答案 B解析S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.题组三、涡流的应用及防止9.如图3－6－13所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图.冶炼炉内装入被冶炼的金属，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，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理( )图3－6－13A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用红外线C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波答案 C解析利用交变电流产生的交变磁场在引起炉内金属截面的磁通量变化时，使金属中产生感应电流，因整块金属的电阻相当小，所以感应电流很强，它在金属内自成回路流动时，形成漩涡状的电流，即涡流，涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高，金属熔化，故选C正确；当然线圈中也因有交变电流会产生一定的焦耳热，但它是相当少的，根本不可能使炉内温度高到使金属熔化的程度，故A错误；依题意B、D错误.10.如图3－6－14所示，是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝时产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法中正确的是( )图3－6－14A.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答案AD解析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，感应电流的大小与感应电动势有关，电流变化的频率越高，电流变化得越快，感应电动势就越大，选项A正确，B错误；工件上焊缝处的电阻大，电流产生的热量就多，选项C错误，D正确.。
高中物理第三章第六节自感现象涡流教案新人教版选修1_
第六节自感现象涡流教学目标：1、了解什么是自感现象、自感系数和涡流，明白影响自感系数大小的因素。
二、了解自感现象的利用和危害的避免。
3、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
4、利用对自感现象的想象培育想象能力，体验将物理知识应用于生活的进程。
五、体会科技功效对生活的普遍影响，培育对涡流现象的普遍、神奇的应用产生兴趣。
教学进程：一、学习新知识一、电磁感应现象原理：E1==Δφ/Δt 提问二、自感现象3、电感器线圈演示讲解自感（系数）：匝数越多，自感系数越大；加如铁芯，自感系数增大。
作用：有阻碍交流的作用实例：变压器（即互感器）、日光灯电子镇流器个例分析危害：城市无轨电车弓型拾电器电弧火花-烧蚀开关、危及行人。
4、涡流及其应用现象：阻尼摆演示-设问-探讨-释疑概念及成因：空间磁通量转变，空间中的导体就会感应出电流，即涡流。
应用：变压器硅钢片设计原理： --- 解释：为何变压器要有冷却装置？电磁炉发烧原理：金属探测器：危害：使得变压器及电机铁芯内感应涡流，发烧，影响绝缘性能乃至致使火灾事故。
避免办法：铁芯分片组叠，并彼此绝缘。
二、巩固新知识1、小结：自感-涡流-现象-规律-应用2、阅课文：P78-813、练习：（讲义）P81—一、2（讲）、3（提示：自感系数因素）、4（启发分析）、5（启发讲述）4、作业：跋文：1、电磁炉原理：电磁炉是应用电磁感应原理对食物进行加热的。
电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发烧，达到加热食物的目的。
电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。
其工作进程如下：电流电压通过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变成超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。
自感现象涡流课件
自感现象涡流学案一、本课目标：1、了解什么是自感现象集资干线相对电路的影响。
2、直到自感系数的概念，影响自感系数大小的因素。
3、了解自感想象和涡流的利用及其危害。
4、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理。
二、自主学习：1、复习相关知识：⑴电磁感应产生的条件：。
⑵引起磁通量变化的因素都有：___________、___________、_____________。
⑶复习课本56页实验：_____________引起了磁通量的变化。
2、自感现象：⑴概念___________________________________________________________________________ ________________________________这种现象叫做自感现象_______________________ _________称为自感电动势。
⑵自感现象对电路的影响：实验1：电路图如图1所示，当闭合开关的瞬间现象：______________________________________________________________。
原因：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。
实验2：电路图如图2所示，当断开开关的瞬间现象：______________________________________________________________。
原因：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
栏 目 链 接
变式 迁移
2 ． ( 单 选 ) 下 列 哪些 做 法 是减少 涡 流 的产 生 ( ) A．在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯 B．电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘 栏 目 链 的硅钢片组成 接 C．在电磁冶金中，把交变电流改成直流电 D．一些大型用电器采用特制的安全开关
变式 迁移
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1830年8月，亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象， 这比法拉第发现电磁感应现象早一年．但是当时亨利正在集 中精力制作更大的电磁铁，没有及时发表这一实验成果，失 去了发明权．亨利的电磁铁为电报机的发明作出了贡献，实 用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用了亨利发明的继电器. 亨利一生有许多创造发明，但他从不拿去申请专利，总是 无偿地向社会公布.1878年5月13日亨利在华盛顿去世.
要点二
涡流
1．涡流：把块状金属放在变化的磁场中，或者让它 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回路，很像水的漩涡，故叫涡电流， 简称涡流．涡流常常很强． 栏 目 2．涡流的减少：在各种电机和变压器中，为了减少 链 接 涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄 硅钢片叠压制成的铁芯． 3．涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉就是利用强 大的涡流使金属尽快熔化．电学测量仪表的指针快速停 止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流．
栏 目 链 接
栏 目 链 接
一、自感现象
导体(线圈)本身 的电流发生变化而引起的电磁 由于流过 ________________ 自感电动势 ． 感应现象叫做自感现象，产生的电动势叫做_____________
栏 目 链 接
二、电感器
电路中的 ______ 线圈 叫做电感器，其性能用 __________ 自感系数 来描述， 简称________ ．线圈越______、匝数越 ______多 ，它的自感系数 自感 大 越大．给线圈中加入铁芯，自感系数变________大 ．
变式 迁移
1．(单选)如右图所示电路中，S 是闭合的，此时 流过线圈 L 的电流为 i1，流过灯泡 L 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 间变化下列说法正确的是( ) 栏
目 链 接
变式 迁移
A．灯泡 L 立即熄灭 B．灯泡 L 在当前亮度的基础上逐渐 熄灭 C．灯泡保持原有亮度一段时间后熄 灭 D．灯泡先突然闪亮，然后逐渐熄灭
第三章
电磁感应
第六节 自感现象 涡流
栏 目 链 接
亨 利 亨利 1797 年 12 月 17 日生于美国纽约州奥尔贝尼市 .1822 年 毕业于奥尔贝尼学院， 1826 年被聘为奥尔贝尼学院物理学教 授，1867年任美国科学院第一任院长. 1829年，亨利改进电磁铁，他用绝缘导线密绕在铁芯上， 制成了能提起近一吨重物的强电磁铁．同年，亨利在用实验 证明不同长度的导线对电磁铁的提举力的影响时，发现了电 流的自感现象：断开通有电流的长导线可以产生明亮的火 花 .1832 年，他在发表的论文中宣布发现了自感现象 .1835 年 1 月，亨利向美国哲学会介绍了他的研究结果，他用 14 个实验 定性地确定了各种形状导体的电感的相对大小．他还发现了 变压器工作的基本定律.
断开电键S时，流过线 圈L的电流减小，产生 自感电动势，阻碍了电 流的减小，使电流继续 存在一段时间，在S断 开后，通过L的电流反 向通过电灯A，且由于 RL≪RA，使得流过灯A 的电流在电键断开瞬间 突然增大
栏 目 链 接
例 1 如下图所示，A1 与 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( )
栏 目 链 接
变式 迁移
解析： 线圈 L 在开关闭合后相当于电磁 铁，储存磁场能，在断开开关后，线圈 L 内 电流急剧减少，根据电磁感应定律，线圈 L 栏 中会产生阻碍电流减少的自感电动势， 由于 目 链 线圈电阻远小于灯泡电阻， 线圈中较大的电 接 流反向通过灯泡，让灯泡突然闪亮，之后逐 渐熄灭． 答案：D
解析：在电动机、变压器中，为了增强磁场，可以把绕组 都绕在铁芯上以增强磁场， 但铁芯中会产生很强的涡流， 为了 减少涡流， 铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成， 将硅钢片表面 进行处理，生成不导电的氧化层，相互绝缘，可进一步减少涡 流，所以 A 不正确，B 正确；电磁冶金是利用产生的涡流， 而只有当空间中磁通量变化的时候， 才会有涡流产生， 直流电 电流稳定，产生的磁场也是稳定的，是不会引起涡流的，C 错 误；D 与涡流无关，是为了防止自感． 答案：B
例 2 下列应用中哪些与涡流有关( ) A．高频感应冶炼炉 B．汽车的电磁式速度表 C．金属探测器 D．闭合线圈在磁场中转动切割磁感线产生的电 流
栏 目 链 接
解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金 属中产生涡流；汽车速度表是电磁式电流表，指针摆动时， 铝框骨架中产生涡流；金属探测器也是利用涡流工作的；闭 合线圈在磁场中转动产生感应电流，不同于涡流，D 错误． 答案：ABC
栏 目 链 接
三、涡流
只要空间有 ____________ 变化的磁通量 ，其中的导体就会产生 ________ ， 感应电流 感应电流 这种________称之为涡流． 电磁感应 现象，只要把金 涡流实际上是一种特殊的 ______________ 栏 变化 属 块 放 在 ________ 的 磁 场 中 ， 或 者 是 让 金 属 块 在 目 链 非均匀磁场中运动 ，金属块中均可产生涡流. ___________________ 接 这种电流在金属块内会自成闭合回路，像 ________ 水的漩涡一样， 小 ，故涡流往往很________ 强 整块金属的电阻很________
栏 目 链 接
Байду номын сангаас点一
通电自感与断电自感的比较
类别
项目
通电自感
断电自感
栏 目 链 接
电路图
器材 要求
A1、A2同规格， R＝RL，L较大
L很大(有铁芯)， RL≪RA
栏 目 链 接
现象
S闭合后瞬间，A2灯立 S断开时，灯A突然闪 即亮起来，A1灯逐渐变 亮一下后再渐渐熄灭 亮，最终一样亮
原因
由于电键闭合时，流过 电感线圈的电流迅速增 大，使线圈产生自感电 动势，阻碍了电流的增 大，使流过A1灯的电流 比流过A2灯的电流增加 得慢
栏 目 链 接
A．合上开关接通电路时，A2 先亮，A1 后亮，最 后一样亮 B．合上开关接通电路时，A1 与 A2 始终一样亮 C．断开开关切断电路时，A2 立即熄灭，A1 过一 栏 目 链 会儿才熄灭 接 D．断开开关切断电路时，A1 和 A2 都要过一会儿 才熄灭
解析：闭合开关时，A2 灯立即就有电流流过，而 由于线圈 L 中产生自感电动势会阻碍 A1 灯中电流的增 大，所以灯 A2 先亮，A1 后亮，故选项 A 正确． 断开开关时，虽然电源电路不通了， 但由于线圈 L 栏 目 中又产生自感电动势，线圈 L 与 A1、A2 灯构成闭合电 链 接 路，线圈 L 对 A1、A2 供电，使 L、A1、A2 回路中有电 流流过且逐渐减小，从而导致 A1、A2 灯都要过一会儿 才熄灭，故选项 D 正确． 答案：AD