18-19 第3章 六、自感现象 涡流

双
知 炼特种金属，该炉的加热原理( )
基
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
难
图 3-6-5
返
首
页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探 新
A．利用线圈中电流产生的焦耳热
固 双
知 B．利用红外线
基
合 C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流
作 探
D．利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波
究
•
攻
重
合 作
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．]
探
究
•
攻
重
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
• 探
[规律方法]
• 固
新 知
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.
双 基
合 作 探 究 • 攻 重
2磁场变化越快ΔΔBt 越大，导体的截面积 S 越大，导体材料的电阻率越小，形 成的涡流就越大.
合 作
思路点拨：解此题的关键有两点：
探
究 ①自感线圈在电路中的位置及作用．
•
攻 ②灯泡瞬间变更亮的条件．
重
课 时 分 层 作 业
难
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自 【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 当
主
堂
预 习
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，
作 探
C．断开开关 S 切断电路时，A1 立即熄灭，A2 过一会儿才熄灭
究 •
D．断开开关 S 切断电路时，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭
攻
重
图 3-6-1
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探 新
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
固 双
知 (2)线圈中电流减小时，自感现象阻碍电流的减小．( √ )
基
合 (3)线圈匝数越多，对电流变化的阻碍作用就越大．( √ )
作 探
(4)涡流是可以利用的．( √
)
究
• (5)变压器中的涡流是有害的．( √ )
攻
重 难
(6)冶炼金属中的涡流也是有害的．( × )
课 时 分 层 作 业
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探
究 •
D 正确．
攻
重 【答案】 AD
课 时 分 层 作 业
难
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自
当
主
堂
预 习
[解题技巧]
达 标
•
•
探 新
(1)对通电自感要注意电感线圈对电流由无到有的阻碍作用；
固 双
知 (2)对断电自感要注意分析断开开关后由包括电感线圈(相当于一个电源)所形成 基
合 作 探 究 • 攻 重
的新的闭合回路以及由于线圈自感作用所产生的感应电流的方向与原来电流方 向的关系； (3)断电时灯泡是否闪亮，决定于原电流大小与自感电流大小的关系．
攻
重 原理．(难点)
课 时 分 层 作 业
难
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[自 主 预 习·探 新 知]
自
当
主 预
[知识梳理]
堂 达
习 •
一、自感现象及电感器
标 •
探
固
新 1．自感现象
双
知
基
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
合 身激发感应电动势，这个电动势叫做自自感电动势，这种现象叫做自感现象．
S 断开时，灯 A 过一会儿才熄灭
堂 达 标 •
探
固
新
S 闭合时，电流从零开始增加，穿过 S 断开时，L 中电流突然减弱，穿 双
知
基
L 的磁通量逐渐增加，产生的感应电 过 L 的磁通量减少，L 中产生与原
合 作 探 究 • 攻 重
原因 动势与 L 中原电流方向相反，阻碍 L 电流方向相同的感应电动势，阻碍
课 时 分 层 作 业
难
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自
当
主
堂
预 习
3．以下器件利用涡流的有(
)
达 标
• 探
A．电饭锅
B．电热水器
• 固
新
双
知 C．电磁炉
D．微波炉
基
合 作 探 究 • 攻 重
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．]
自 主 预 习
• 探
新 电路
知
通电自感
图
断电自感
当 堂
达
标
•
固
双
基
合
作
课
探
时
究
• 攻
电路 灯 A1、A2 规格完全相同，闭合 S，调 线圈 L 的自感较大，闭合 S，使
重 难
准备 节 R 使 A1、A2 亮度相同，再断开 S
灯 A 发光
分 层 作 业
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自
当
主 预 习 •
实验 S 重新闭合，灯 A2 立刻正常发光， 现象 灯 A1 逐渐亮起来
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．
课 时 分 层 作 业
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自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新 知
3．涡流的利用
双 基
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
合 作
作
探 究
2．自感的作用
•
攻 阻碍电路中电流的变化．
重
课 时 分 层 作 业
难 3．电感器：电路中的线圈叫做电感器．
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自
当
主
堂
预
达
习
标
• 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： •
探
固
新 知
线圈的大小、匝数、线圈中是否有铁芯芯．有铁芯时的自感系数比没有铁芯时
这种感应电流叫做涡流．
合 作 探 究 • 攻 重
2．应用：涡流通过电阻时可以生生热热，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．
课 时 分 层 作 业
难
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自 主
[基础自测]
当 堂
预 习
1．思考判断
达 标
•
•
探 新
(1)线圈中电流增大时，线圈的自感系数增大．( × )
课 时 分 层 作 业
难
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自
当
主
堂
预 习
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
达 标
•
•
探 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 固
新
双
知 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 基
合 作 探 究 • 攻 重
•
探
固
新
双
知
基
合 作 探 究 • 攻 重 难
图 3-6-2
课 时 分 层 作 业
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自
当
主 预
A．在电路甲中，断开 S，A 将渐渐变暗
堂 达
习
标
• B．在电路甲中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗
•
探
固
新 知
C．在电路乙中，断开 S，A 将渐渐变暗
双 基
D．在电路乙中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗
合 作
电流方向反向且由 I1 逐渐减小至 0.]
探
课 时
究
分
•
层
攻 重
作 业
难
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自 主
对涡流的理解
当 堂
预 习
1.涡流
达 标
•
•
探 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 固
新
双
知 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 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
自
当
主
堂
预 2．关于线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是( )
达
习
标
• 探
A．通过线圈的电流越大，自感系数也越大
• 固
新 知
B．线圈中的电流变化越快，自感系数也越大
双 基
C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大
合 作 探 究 • 攻 重
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．]
探
究
•
攻
重 难
A．增大交变电流的电压
图 3-6-4 B．增大交变电流的频率
课 时 分 层 作 业
C．增大焊接缝的接触电阻 D．减小焊接缝的接触电阻 返 首 页
自当主堂 Nhomakorabea预
达
习
标
•
•
探
固
新 知
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
双 基
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
中电流增加，推迟了电流达正常值的 电流的减小，这时，L 与 A 构成闭
时间
合回路，灯 A 会闪亮一下再熄灭
课 时 分 层 作 业
难
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自 主
(多选)如图 3-6-2 所示，电路甲、乙中电阻 R 和自感线圈 L 的电阻都很
当 堂
预 习
小．接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则(
)
达 标
•
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
[针对训练]
自 主
1．如图 3-6-3 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
当 堂
预 习
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
达 标
• 探
象是图中的(
)
• 固
新
双
知
【导学号：41942102】 基
固 双
知 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 基
合 作 探 究 • 攻 重
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．]
课 时 分 层 作 业
难
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[合 作 探 究·攻 重 难]
自
当
主 预
自感现象的理解和电感器的特点
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
难
图 3-6-3
返
首
页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新
双
知
基
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新 知
D
[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
双 基
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
课 时 分 层 作 业
难 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．
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新 知
3．自感的作用
双 基
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
合 作
流的变化或逆转原电流的变化．
探
究
•
攻
重
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
4．通电自感和断电自感
堂 达
习 •
1．电感器的特点
标 •
探
固
新 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， 双
知
基
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．
合 作 探 究 • 攻 重
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
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．]
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
[当 堂 达 标·固 双 基]
当
主
堂
预
达
习 •
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
达 标
• 探
灯 A 将逐渐变暗，故 A 正确．
• 固
新 知
乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流 IL＞IA(因 L 的电阻很小)；断开开关 S
双 基
时，由于 L 的自感作用，回路中电流在 IL 的基础上减小，电流反向通过 A 的瞬
合
作 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
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．
探
究
•
攻
重
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
(多选)如图 3-6-4 所示为高频焊接原理示意图，线圈通以高频交流电，
自
当
主 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 堂
预
达
习 •
热量较大可采用(
)
标 •
探
固
新
双
知
基
合
作
第三章 电磁感应 六、自感现象 涡流
自
学习目标
知识脉络
当
主
堂
预 习
1．知道什么是自感现象，了解自感系数与
达 标
• 探
涡流．(重点)
• 固
新
双
知 2．理解影响自感系数大小的因素．(重点)
基
3．知道利用自感现象和涡流的实例，知道
合
作 探
自感现象与涡流危害的避免方法．(难点)
究 •
4．了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预 习
4．(多选)如图 3-6-1 所示的电路中，A1 和 A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电