高中物理 第一章 第六、七节 自感现象及其应用 涡流现象及其应用课件 粤教版选修3-2
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第一章 电磁感应
第六节 自然现象及其应用 第七节 涡流现象及其应用
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知识点一 自感现象
1．由于通电导体本身的电流变化而产生的电磁 感应现象叫自感现象，在自感现象中产生的感 应电动势叫自感电动势．自感现象是一种特殊 的电磁感应现象，同样遵循楞次定律．
2．因此自感电动势的方向总是阻碍原来电流的 变化．即电流增大时，自感电动势阻碍电流增
定后A和B达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即
为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄
灭．综上所述A项正确．
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知识点二 日光灯的工作原理
1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：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．
大；当电流减小时，阻碍电流减小，因此自感
电动势总是
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起着延缓电流变化的作用．而自感电动势的大小 决定于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的 快慢．
3．自感系数L：描述通电线圈自身特性的物理量 叫做自感系数，自感系数跟线圈的形状，长短、 匝数等有关，线圈越粗、越长、匝数越多，它的 自感系数就越大．
D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
解析：匀强磁场时线圈磁通量没有变化，没有 感应电流，所以没有热量产生，环滚上的高度 等于h；非匀强磁场时，线圈磁通量有变化，有 感应电流，所以有热量产生，环滚上的高度小 于h.
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题型一 自感现象的理解
通电自感和断电自感的比较.
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镇流器的作用：在日光灯点燃时，利用自
感现象产生瞬时高压；日光灯正常发光时，
利用自感现象，对灯管起到降压限流作
用．日光灯管 完整版ppt
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在点燃和正常发光时的工作状态：日 光灯管在点燃时，需要大约500～700 V的瞬时高压，这个高压是由镇流器 产生的自感电动势与电源电压叠加后 产生的．当灯管点燃后，它的电阻变 得很小，只允许通过较小的电流，它 两端的电压变小，工作电压大约 100～120 V，镇压器这时又起到给灯 管降压限流的作用．
导体的横截面积越大，导体的电阻率越小，形成的涡流
就越大．
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2．涡流现象的应用．
(1)涡流的热效应：例如日常生活用的电磁炉 和工业生产用的感应炉．
(2)涡流的阻尼作用：例如在一些电学仪表中， 利用电磁阻尼使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．涡流的防止．
解析：闭合S时，L2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 L1 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L1、 L2最后一样亮，选项A正确．
断开S时，L2中由电源提供的电流立即消失，但是L1中从b 到a的电流由于自感的阻碍作用只能逐渐减小，该电流与L2 形 成 回 路 ． 因 此 L1 、 L2 都 将 过 一 会 儿 才 熄 灭 ， 选 项 B 错 误．L1中的电流始终由b到a，选项C正确；L2中的电流先 由d到c，后由c到d，选项D错误．
4．单位：亨利，简称为亨，符号为H，常用的 有毫亨(mH)和微亨(μH)．
1 mH＝10－3H，1 μH＝10－3 mH.
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尝试应用
1．(2014·惠州模拟)如图所示，A和B是两个相 同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈， 其电阻值与R相同．由于存在自感现象，在开 关S闭合和断开时，灯A和B亮度变化的顺序是 (A)
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A．闭合时，A先达最亮；断开时，A后暗
B．闭合时，B先达最亮；断开时，B后暗
C．闭合时，A先达最亮；断开时，A先暗
D．闭合时，B先达最亮；断开时，B先暗
解析：开关S闭合时，由于自感作用，线圈L中自感电
动势较大，电流几乎全部从A中通过，而该电流又同
时分路通过B和R，所以A先达最亮，经过一段时间稳完 Nhomakorabea版ppt
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3．日光灯的点燃过程：
(1)如图所示，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．
(2)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．
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(3)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，加在灯管两端，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．
例如变压器和电动机的铁芯都不是整块金
属．
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尝试应用
3．(多选)如下图所示，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 环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图 示磁场中，则(BD)
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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
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知识点三 涡流现象及其应用
1．涡流：整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的 现象称为涡流现象．
涡流实际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，或者是让金属块在磁场中运动，金属 块均可产生涡流．
这种电流在金属块内会自成闭合电路，像水的漩涡一样，
整块金属的电阻很小，故涡流通常很强．磁场变化越快，
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例1 (多选)如图所示的电路中有L1和L2两个 完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计， 下列说法中正确的是( )
A．闭合S时，L2先亮，L1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b到a D．L2中的电流始终从c到d
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尝试应用
2．如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器， S2、S3为电键，L为镇流器，能使日光灯正常发光的 是(A)
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解析：能使日光灯正常发光的是A，当开 关接通，通过线圈在灯管两端发热产生电 子，当启动器温度降低，导致两极断开， 从而使得镇流器产生很高电压，在加速运 动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅 速电离．从而管壁内的荧光粉发出近乎白 色的可见光．
第六节 自然现象及其应用 第七节 涡流现象及其应用
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知识点一 自感现象
1．由于通电导体本身的电流变化而产生的电磁 感应现象叫自感现象，在自感现象中产生的感 应电动势叫自感电动势．自感现象是一种特殊 的电磁感应现象，同样遵循楞次定律．
2．因此自感电动势的方向总是阻碍原来电流的 变化．即电流增大时，自感电动势阻碍电流增
定后A和B达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即
为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄
灭．综上所述A项正确．
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知识点二 日光灯的工作原理
1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：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．
大；当电流减小时，阻碍电流减小，因此自感
电动势总是
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起着延缓电流变化的作用．而自感电动势的大小 决定于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的 快慢．
3．自感系数L：描述通电线圈自身特性的物理量 叫做自感系数，自感系数跟线圈的形状，长短、 匝数等有关，线圈越粗、越长、匝数越多，它的 自感系数就越大．
D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
解析：匀强磁场时线圈磁通量没有变化，没有 感应电流，所以没有热量产生，环滚上的高度 等于h；非匀强磁场时，线圈磁通量有变化，有 感应电流，所以有热量产生，环滚上的高度小 于h.
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题型一 自感现象的理解
通电自感和断电自感的比较.
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镇流器的作用：在日光灯点燃时，利用自
感现象产生瞬时高压；日光灯正常发光时，
利用自感现象，对灯管起到降压限流作
用．日光灯管 完整版ppt
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在点燃和正常发光时的工作状态：日 光灯管在点燃时，需要大约500～700 V的瞬时高压，这个高压是由镇流器 产生的自感电动势与电源电压叠加后 产生的．当灯管点燃后，它的电阻变 得很小，只允许通过较小的电流，它 两端的电压变小，工作电压大约 100～120 V，镇压器这时又起到给灯 管降压限流的作用．
导体的横截面积越大，导体的电阻率越小，形成的涡流
就越大．
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2．涡流现象的应用．
(1)涡流的热效应：例如日常生活用的电磁炉 和工业生产用的感应炉．
(2)涡流的阻尼作用：例如在一些电学仪表中， 利用电磁阻尼使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．涡流的防止．
解析：闭合S时，L2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 L1 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L1、 L2最后一样亮，选项A正确．
断开S时，L2中由电源提供的电流立即消失，但是L1中从b 到a的电流由于自感的阻碍作用只能逐渐减小，该电流与L2 形 成 回 路 ． 因 此 L1 、 L2 都 将 过 一 会 儿 才 熄 灭 ， 选 项 B 错 误．L1中的电流始终由b到a，选项C正确；L2中的电流先 由d到c，后由c到d，选项D错误．
4．单位：亨利，简称为亨，符号为H，常用的 有毫亨(mH)和微亨(μH)．
1 mH＝10－3H，1 μH＝10－3 mH.
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尝试应用
1．(2014·惠州模拟)如图所示，A和B是两个相 同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈， 其电阻值与R相同．由于存在自感现象，在开 关S闭合和断开时，灯A和B亮度变化的顺序是 (A)
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A．闭合时，A先达最亮；断开时，A后暗
B．闭合时，B先达最亮；断开时，B后暗
C．闭合时，A先达最亮；断开时，A先暗
D．闭合时，B先达最亮；断开时，B先暗
解析：开关S闭合时，由于自感作用，线圈L中自感电
动势较大，电流几乎全部从A中通过，而该电流又同
时分路通过B和R，所以A先达最亮，经过一段时间稳完 Nhomakorabea版ppt
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3．日光灯的点燃过程：
(1)如图所示，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．
(2)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．
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(3)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，加在灯管两端，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．
例如变压器和电动机的铁芯都不是整块金
属．
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尝试应用
3．(多选)如下图所示，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 环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图 示磁场中，则(BD)
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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
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知识点三 涡流现象及其应用
1．涡流：整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的 现象称为涡流现象．
涡流实际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，或者是让金属块在磁场中运动，金属 块均可产生涡流．
这种电流在金属块内会自成闭合电路，像水的漩涡一样，
整块金属的电阻很小，故涡流通常很强．磁场变化越快，
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例1 (多选)如图所示的电路中有L1和L2两个 完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计， 下列说法中正确的是( )
A．闭合S时，L2先亮，L1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b到a D．L2中的电流始终从c到d
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尝试应用
2．如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器， S2、S3为电键，L为镇流器，能使日光灯正常发光的 是(A)
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解析：能使日光灯正常发光的是A，当开 关接通，通过线圈在灯管两端发热产生电 子，当启动器温度降低，导致两极断开， 从而使得镇流器产生很高电压，在加速运 动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅 速电离．从而管壁内的荧光粉发出近乎白 色的可见光．