第十一章 第二单元 第4课时

返回
◆2013高考总复习•物理◆
能量损耗称为涡流损耗．涡流损耗的大小与磁场的变化 方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导 率等因素有关． 置于随时间变化的磁场中的导体内，也会产生涡流，如
变压器的铁芯，其中有随时间变化的磁通量，它在铁芯中产
生感应电动势，从而产生涡流．这些涡流使铁芯发热，消耗 电能，这是不希望有的．但在感应加热装置中，利用涡流可
得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭．
答案：AD
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
方法点窍：对于开关断开，灯熄灭前是否要闪一下强 光的问题，初学者容易产生误解.其实，自感线圈支路原来 的电流与电灯支路原来的电流大小的关系是决定灯是否会闪 一下的原因，因为线圈支路的自感电流的最大值是不会超过
返回
◆2013高考总复习•物理◆
错解备忘
错解：错选D.当电键闭合时．A灯与线圈L串联，B灯与R串
联后分别并联于电源两端，闭合K的瞬间A灯由于L的自感而不能 达到应有的电流而亮度偏暗，K闭合一段时间后自感消失，两灯 达到同样的亮度，所以A灯逐渐变亮，B灯亮度不发生变化，D 项正确．
金品质•高追求
我们让你更放心！
◆2013高考总复习•物理◆
第十一章
电磁感应
第二单元
电磁感应规律的应用 涡流 磁流体发电机
第4课 自感现象
金品质•高追求
我们让你更放心 ！
◆2013高考总复习•物理◆
第4课 自感现象
1
2 3 4 5
涡流
磁流体发电机
知能要求与高考展望
课前自修与基础梳理 重点突破与知识点睛 题型探究与方法点窍
随堂训练与错题备忘
只是延缓了变化的速率．
金品质•高追求 我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
在分析自感现象时，一般当流过线圈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L的电 流突然减小的瞬间，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．
金品质•高追求
我们让你更放心！
对金属工件进行热处理．
强调：涡流不是自感．只有在导线中因电流发生变化而 在导线中产生的感应现象才是自感；而涡流是发生在导线缠 绕的金属导体上，是由于电磁感应而发生的． 金品质•高追求 我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
4．磁流体发电机的原理 等离子体射入磁场，受洛伦兹力作用而偏转，A板积累负
方法点窍：涡流成因程序为：绕在金属上的线圈要
有变化的电流，穿过金属的磁通量发生变化，金属中自然
形成同心圆的回路，在这些回路中产生了感应电流.
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆ 磁流体发电机模型的应用
右图为磁流体发电机的
示意图．设两金属板间的距离为d，
两极板间匀强磁场的磁感应强度为B. 等离子体垂直进入磁场的速度为v，单个离子所带的电量为q. 离子通道(即两极板内所围成空间)的等效电阻为r，负载电阻 为R.求：
电荷，B板积累正电荷，在两板间形成电场．当离子所受洛伦
兹力和电场力平衡时就不再偏转，两板间电势差稳定．
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
自感现象的分析与判断 如图所示，自感线圈的 自感系数很大，电阻为零．开关
K原来是闭合的．在K断开瞬间， 以下说法中正确的是( )
A．若R1＞R2，灯泡的亮度逐渐变暗
Δt
)
A．同心导电圆环产生的涡流方向为顺时针方向 B．同心导电圆环产生的涡流方向为逆时针方向 C．半径越大获得的感应电动势越大 D．半径越大获得的感应电动势越小 金品质•高追求 我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
解析：由于穿过电磁炉专用平底锅底的磁感强度B随时 间t均匀增加，在锅底形成如题图所示的涡电流，根据楞次 定律可判断这些电流的方向都是逆时针的，再根据法拉第电 ΔB· S 磁感应定律E＝N ＝NkS可知，半径越大S越大，感应电 Δt 动势E越大． 答案：BC
返回
◆2013高考总复习•物理◆
2．磁流体发电机 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体 内能 发电机．它可把高温下电离的气体________直接转化 电能 为________．
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
1．对自感现象的理解 当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势， 这个电动势总是要阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导 体电流本身发生变化而产生的电磁感应现象，就是自感现 象．它的实质就是阻碍导体(中学主要研究线圈)中原电流的变 化，这种变化包括原电流的大小和方向．即：当原电流变大 时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相反；当原电 流变小时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相 同．当然，阻碍不是“阻止”，原电流还是要发生变化的，
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
B．若R1＞R2，灯泡先闪亮一下再逐渐变暗
C．若R1＜R2，灯泡的亮度逐渐变暗
D．若R1＜R2，灯泡先闪亮一下再逐渐变暗 金品质•高追求 我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
解析：若R1＞R2，即I1＜I2，所以小灯泡在K断开后先突 然变到某一较暗状态，再继续变暗到最后熄灭．若R1＜R2， 即I1＞I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1(方向相 反)，然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变
相同 ________．
(3)自感电动势的大小：与线圈中的电流强度的 变化率 自感系数 ________成正比．即EL＝L ΔI ，L是________．
Δt
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
(4)自感系数：自感系数是用来表示线圈的自感特性的物 理量，简称自感或电感． 大小 形状 线圈的自感系数与线圈的________、________、 匝数 ________等因素有关．线圈越粗、越长、匝数越密，它的自 大 感系数就越____．除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数 大 就会越____． 亨 亨利 自感系数的单位：______，简称____．有1 mH ＝ 10－3 H，1 μH ＝________ H. 10－6 ______ (5)涡流：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场 中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部 闭合回路 水的漩涡 自成________，像________，把它叫做涡电流，简称涡流． 金品质•高追求 我们让你更放心！
方法点窍：本题第(1)问也可采用力的观点进行解答：在 洛伦兹力的作用下，正离子向上偏转，负离子向下偏转形成 匀强电场.离子所受电场力等于洛伦兹力时，达到动态平衡.f洛
＝Bqv，F电＝ Eq ，f洛＝F电，以上三式解得E＝Bdv.
d
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
随堂训练
L很大(有铁芯)，RL≪RA 在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后渐 渐熄灭(当抽掉铁芯后，重做实验，断 开开关S时，会看到灯A马上熄灭) 断开开关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R1≪RA，使得流过A灯的电流在开 关断开瞬间突然增大，从而使A灯的发 光率突然变大 磁场能转化为电能
如图所示，A、B是两个完全
相同的灯泡，L是自感系数较大的 线圈，其直流电阻忽略不计．当开
关K闭合时，下列说法正确的是(
A．A比B先亮，然后A熄灭
)
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮，最后一样亮 C．A、B一起亮，然后A熄灭 D．A、B一起亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变 金品质•高追求 我们让你更放心！
断开开关前线圈稳定电流的数值，故此可知本题的答案.
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
涡流的分析与判断 电磁炉专用平底锅起加热作用 的锅底可以简化等效于如图所示的4
个半径不同的同心导电圆环，各圆环 之间彼此绝缘，电磁炉工作时产生垂 直于锅底向内的变化磁场，磁场的磁 感应强度的增加率为 ΔB ，以下说法中正确的是(
原因
能量转 化情况
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
3.涡流剖析 导体在磁场中运动，或者导体 静止但有着随时间变化的磁场，或 者两种情况同时出现，都可以造成
磁感线与导体的相对切割．按照电磁感应定律，在导体中就
产生感应电动势，从而产生感应电流．这样引起的电流在导 体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同，其路 径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流．导体在非均匀磁场 中移动或处在随时间变化的磁场中时，因涡流而导致 金品质•高追求 我们让你更放心！
(1)该发电机的电动势．
(2)发电机的总功率． 金品质•高追求 我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，得E＝Bdv. E (2)根据闭合电路的欧姆定律，有：I＝ ， R＋r B2d2v2 由此得发电机的总功率为：P＝IE＝ . R＋r B2d2v2 答案：(1)电动势E＝Bdv (2)总功率Ρ＝ R＋r
返回
◆2013高考总复习•物理◆
解析：闭合K时，L产生自感， 在A灯处原电流与感应电流反向， 故A灯不能立刻亮起来．在B灯处原 电流与感应电流同向，故B灯比正常
发光亮．随着自感的减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增
大，B灯实际电流减少，A变亮，B灯变暗，直到自感现象消 失．故B选项正确． 答案：B
我们让你更放心 ！
金品质•高追求
◆2013高考总复习•物理◆
1．了解自感现象及自感系数、涡流的概念，掌 握磁流体发电机的原理及其应用．
2．考查一般为选择题．
金品质•高追求
我们让你更放心！
返回
◆2013高考总复习•物理◆
1．自感现象
变化 (1)自感现象：由于导体本身电流发生________而产生
的电磁感应现象叫自感现象． 变化 (2)自感电动势总要阻碍导体中电流的________，当导 相反 体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向________， 当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向
返回
◆2013高考总复习•物理◆
2．通电自感与断电自感比较
通电自感 电路图 断电自感wk.baidu.com
器材 要求 现象
A1、A2同规格．R＝RL，L较 大 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起 来，A1灯逐渐变亮，最终一 样高 由于开关闭合时；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 电能转化为磁场能