3.6自感现象 涡流
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象在了解自感现象之前，我们先来看一个简单的电路实验。
假设我们有一个闭合回路，其中包含一个电源、一个开关、一个灯泡和一个电感线圈。
当我们闭合开关时，灯泡并不是瞬间达到最亮，而是逐渐变亮。
这是为什么呢？这就是自感现象在起作用。
自感现象是指由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。
当通过线圈的电流发生变化时，线圈中就会产生感应电动势，这个感应电动势总是阻碍原电流的变化。
自感现象的产生是由于线圈中的电流变化导致磁场变化，而变化的磁场又会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与哪些因素有关呢？它与线圈的自感系数和电流的变化率有关。
自感系数越大，自感电动势就越大；电流的变化率越大，自感电动势也越大。
自感系数又取决于线圈的匝数、线圈的长度、线圈的横截面积以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、长度越长、横截面积越大，并且有铁芯时，自感系数通常会更大。
自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间高压，使灯管中的气体放电发光。
二、涡流说完自感现象，我们再来看看涡流。
涡流是指块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
涡流的产生是由于变化的磁场在金属块内产生了感应电动势，从而形成了闭合的电流回路。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流的存在，在金属内部会产生焦耳热。
这在一些情况下是不利的，比如变压器的铁芯会因为涡流而发热，导致能量损耗。
为了减小这种损耗，通常会采用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯。
然而，涡流也有有利的一面。
例如，利用涡流的热效应可以制成高频感应炉来冶炼金属；利用涡流的磁效应可以制成电磁阻尼器和电磁驱动装置。
在电磁阻尼中，当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，会受到阻碍其运动的安培力，从而使运动很快停止。
例如，在电表的指针摆动过程中，就是利用电磁阻尼来使指针迅速稳定下来，以便准确读数。
在电磁驱动中，磁场相对于导体运动，在导体中产生涡流，涡流受到安培力的作用使导体跟着磁场运动。
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曹杨二中高三(14)班学生 班级职务：学习委员 高考志愿：北京 大学中文系 高考成绩：语文121分数学146分 英语146分历史134分 综合28分总分 575分 (另有附加分10 分)
上海高考文科状元--常方舟
“我对竞赛题一样发怵” 总结自己的成功经验，常方舟认为学习的高 效率是最重要因素，“高中三年，我每天晚 上都是10:30休息，这个生活习惯雷打不动。 早晨总是6:15起床，以保证八小时左右的睡 眠。平时功课再多再忙，我也不会‘开夜 车’。身体健康，体力充沛才能保证有效学 习。”高三阶段，有的同学每天学习到凌晨 两三点，这种习惯在常方舟看来反而会影响 次日的学习状态。每天课后，常方舟也不会 花太多时间做功课，常常是做完老师布置的 作业就算完。
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1．电感器：电路中的线圈又叫电感器。 2、自感系数(L)： （1）描述电感器的性能，简称自感或电感。 （2）L的影响因素：由线圈本身的特性所决定， 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．
五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电 有阻碍作用 六、自感现象的应用和防止 1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中
《自感现象与涡流》 讲义
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这个电动势会阻碍原电流的变化。
我们可以通过一个简单的实验来理解自感现象。
假设我们有一个线圈，当电路接通时，电流会逐渐增大。
但由于自感的存在，电流增大的过程并不是瞬间完成的，而是有一个逐渐上升的过程。
当电路断开时，电流瞬间减小，但自感电动势会试图维持原来的电流，从而在断开瞬间产生一个较高的电压。
自感现象的产生是由于线圈中电流变化时，其周围的磁场也随之变化。
根据电磁感应定律，变化的磁场会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与线圈的自感系数以及电流的变化率有关。
自感系数越大，或者电流变化率越大，自感电动势也就越大。
自感系数取决于线圈的匝数、形状、大小以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、形状越紧密、有铁芯的线圈，其自感系数通常越大。
自感现象在日常生活和实际应用中有很多例子。
比如，在日光灯中，镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管启动。
在变压器中，自感现象也起着重要的作用，它有助于实现电压的变换。
二、涡流涡流是另一种电磁感应现象。
当块状金属在变化的磁场中时，金属块内部会产生自成闭合回路的感应电流，这种电流就叫做涡流。
涡流的产生是由于磁场的变化导致金属内部的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而形成电流。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流在金属内部流动时会产生电阻，从而使电能转化为热能，这就是涡流的热效应。
例如，在电磁炉中，就是利用涡流的热效应来加热食物。
涡流的磁效应则在一些电磁设备中得到应用，比如电磁阻尼和电磁驱动。
电磁阻尼是指当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，导体受到的阻力会增大，从而使其运动减缓。
例如，在电表的指针摆动中，通过使用电磁阻尼可以使指针迅速稳定下来，方便读数。
电磁驱动则是利用涡流来实现物体的驱动。
当磁场相对于导体运动时，在导体中产生的涡流会使导体受到一个驱动力，从而跟着磁场运动。
3.6《自感现象、涡流》ppt课件
第6节 自感现象 涡流
制作人：王正武 2015.11.23
本课任务：
1、了解自感现象及其应用 2、了解电感器 3、了解涡流及其应用
一、复习
1、回顾：在做3.1-5（右图）的实验 时，由于线圈A中电流的变化，它产 生的磁通量发生变化，磁通量的变化 在线圈B中激发了感应电动势。——互感。
2、自感系数L：
（1）描述电感器的性能的，简称自感或电 感。
（2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所 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。
分析：
电路断开时，线圈中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．
用电路图分析实验二
结论：
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．
4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。
三、自感现象的应用和防止
1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线 电技术中应用广泛。如日光灯电子镇流器 中，有电阻器、电容器、电感器件
2．危害：
在切断自感系数很大，电流 很强的电路的瞬间，产生 很高的自感电动势，形成 电弧，在这类电路中应采 用特制的开关，精密电阻 可采用双线并绕来清除自 感现象．
2．自感现象：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．
3.6自感现象-涡流
上一节中，变压器之所以能够将电能由原线圈传 递到副线圈，利用了电磁感应 副线圈感应到了自身线圈中的由于原线圈电流产 生的磁场的变化，而产生了感应电动势 那么，原线圈能否感应到自身线圈中的由原线圈 电流产生的磁场的变化呢？
把这种由于自身电流的变化引起自身磁通 量的变化，而激发的感应电动势叫做自感 电动势
把这种现象叫自感现象
【演示实验1】通电自感现象。
现象：在闭合开关S的瞬间，灯
2立刻正常光．而灯1却是逐渐
从暗到明，要比灯1迟一段时间
正常发光． 分析： 由于电流的增大，线圈L自身的磁通量增加，
而产生了感应电动势，阻碍线圈中电流的增加，故通 过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值， 它的亮度只能慢慢增加．
I’
【演示实验2】断电自感现象。
现象:开关断开时，灯泡不是立
I’
I
I
即熄灭，而是先闪亮一下，然后
熄灭。 分析： 由于电流的减小，线圈L自身的磁通量减少， 而产生了感应电动势，阻碍线圈中电流的减小，故通
过与线圈串联的灯泡的电流不能立即减小到0，所以
小灯泡不能立即熄。
归纳总结：电路中自感的作用是阻碍电流的 变化。
A、当电路中的电流增大时，自感电动势的方向和 原电流的方向相反 B、当电路中的电流减小时，自感电动势的方向和 原电流的方向相同
电感器
在许多电路中都有线圈，它们叫做电感器
【提问】：自感现象是电磁感应现象的一种，当通过线圈 电流变化时，线圈会产生自感电动势，那么当电流的变化 相同时，不同的线圈产生的感应电动势是否相同？
自感系数L
1、描述线圈自感性能的物理量 2、单位：亨利(H) 1H=103mH=106μH 3、线圈越大，匝数越多，插入铁芯，自感系数就越大
3.6自感现象 涡流
3.6自感现象_涡流
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．
2．自感现象：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．
3．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．注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
二、电感器自感系数
1．电感器：电路中的线圈又叫电感器。
2、自感系数L：
（1）描述电感器的性能，简称自感或电感。
（2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，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。
三、自感现象的应用和防止
1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中应用广泛。
如日光灯电子镇流器中，有电阻器、电容器、电感器件。
2．危害：在切断自感系数很大，电流很强的电路的瞬间，产生很高的自感电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关，精密电阻可采用双线并绕来清除自感现象．
四、涡流及其应用
1．变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说，只要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：
（1）新型炉灶——电磁炉。
（2）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。
3、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。
物理选修人教新课标第三章 六自感现象 涡流课件PPT优秀资料
A．小灯泡 LA 立即熄灭
B．小灯泡 LA 逐渐变暗，
且电流方向与断开 S 前相同
图 3－6－1
C．小灯泡 LA 逐渐变暗，且电流方向与断开 S 前相反
D．小灯泡 LA 先变得比断开 S 前更亮，然后逐渐变暗
解析：电路中自感的作用是阻碍电流的变化，当开关断开
B解．析小的：灯电泡瞬路L中A间自逐感渐，的变作暗电用，是流阻碍迅电流速的变减化，小当开，关断自开 感作用会阻碍电流的减小，所以电
稳定之后再断开开关 K 的瞬间，下列说法中正确的是( )
A．G1 指针向右摆，G2 指针向左摆 B．G1 指针向左摆，G2 指针向右摆 C．两表指针都向右摆
D．两表指针都向左摆
图 3－6－2
解析：这是断电自感现象，自感电流流经由L 和R 组成的 闭合回路，因此通过两电流表的电流方向必然相反．当开关K 闭合时，流经电感线圈L 的电流方向为自左向右．当断开开关 K 的瞬间，通过线圈L 的电流将变小，根据楞次定律，必然感 应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍原 电流减小的变化．这样在由L、G2、R 及G1 组成的闭合电路中， 感应电流将从G2 的负接线柱流入，因而G2 的指针向左偏；感 应电流将从G1 的正接线柱流入，因而G1 的指针向右偏．
知识点 自感现象、自感器、涡流及其应用
1．电路中自感的作用是阻碍__电__流____的变化． 2．生产和生活中应用自感现象的实例有_日__光__灯__电__子__镇__流__器_． 3．空间有变化的磁通量，其中的导体中会有感应电流，这 种感应电流叫做__涡__流____．
D．小灯泡 LA 先变得比断开 S 前更亮，然后逐渐变暗
1．线圈中电流的变化引起磁通量变化，也会在自身激起
自感和涡流(含答案)
自感和涡流一、基础知识（一）自感与涡流1、自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E ＝L ΔI Δt. (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2、涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生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．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用．（二）自感现象的分析1、自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的I L 逐渐变小．2、自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．技巧点拨在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈L 与用电器的串、并联关系，明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化．同时注意，L 的自身电阻是不是能忽略不计．在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路．二、练习1、如图 (a)、(b)所示的电路中，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 ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则 ( )A ．在电路(a)中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路(a)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路(b)中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路(b)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗答案 AD解析 在电路(a)中，灯A 和线圈L 串联，它们的电流相同，断开S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯A 的电流仍逐渐减小，从而灯A 只能渐渐变暗．在电路(b)中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，电流则小于线圈L 中的电流，断开S 时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R 、A 形成回路，灯A 中电流突然变大，灯A 变得更亮，然后渐渐变暗，故A 、D 正确．2、如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不计，开关S 原来接通．现将开关S 断开，则( )A ．L 1点亮，L 2变暗，最终两灯一样亮B ．L 2闪亮一下后恢复到原来的亮度C ．L 3变暗一下后恢复到原来的亮度D ．L 3闪亮一下后恢复到原来的亮度答案 AD解析 当S 闭合时，L 把灯L 1短路，L 1不亮，I L3＝I L2＝E R；将S 断开时，L 1与L 2串联，电流变小，L 2变暗，L 1被点亮，最终两灯一样亮．由于L 中的电流要减小，且与L 3串联，I L3′＝E R，因此L 3要闪亮一下后再恢复到原来的亮度．因此正确选项为A 、D 两项．3、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S.重新闭合电键S，则() 图12A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同答案BC解析根据题设条件可知，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，说明此时电阻R的阻值与线圈L的电阻一样大，断开电键再重新闭合电键的瞬间，根据自感原理，可判断A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A项错误，B项正确；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断线圈L和R两端的电势差一定相同，A1和A2两端电势差也相同，所以C项正确，D 项错误．4、如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是()A．S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮B．S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮C．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭D．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭答案 D解析当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，故通过P、Q的电流几乎相同，故两灯同时亮，当电流稳定时，灯泡P被短路而熄灭，此时通过灯泡Q 的电流变大，故Q变亮；当S断开时，灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡P 中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下再熄灭，电容器与灯泡Q组成闭合回路，电容器放电，故灯泡Q逐渐熄灭，选项D正确．5、如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时()A．A灯中无电流通过，不可能变亮B．A灯中有电流通过，方向由a到bC．B灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势答案 D解析S断开时，C两端电压为L与灯B串联的电压，灯A是熄灭的．当S闭合时，L、C支路均被短路，电容器C要放电，A灯中有电流通过，电流方向由b到a，因此A、B 项皆错；S闭合后，把L支路短路，由L的自感作用，灯B逐渐熄灭，d点电势高于c 点，选项C错，D对．6、(2010·江苏单科·4)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()答案 B解析S闭合时，由于电感L有感抗，经过一段时间电流稳定时L电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程．由U外＝R外R外＋rE可知U外也是从大变小的过程，所以A、C 错误．t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中，电流从B经过D流向A，所以t1时刻U AB反向且逐渐减小，B正确，D错误．7、如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确．答案AC8、在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()答案 B解析闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流均为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L 产生自感电动势，阻碍流过L1的电流i1增大，直至达到电流I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．9、(2011·北京理综·19)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大答案 C解析由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由题图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错误；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B错误，C正确；自感系数越大，则产生的自感电流越大，灯泡更亮，故D错误．10、如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果答案CD解析由电磁感应原理可知，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，提高磁场变化的频率，产生的感应电动势变大，可提高电磁炉的加热效果，故C、D正确．。
人教版高中物理选修1-1(课件)：3.6自感现象 涡流
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知识梳理
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重难聚焦
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D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
UITANGYANLIAN
类型一 类型二
解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,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。
一二
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知识梳理
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重难聚焦
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D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
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特别提醒解决通电自感和断电自感要把握好以下几点:(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;(2)对断电自感 要注意分析断开开关后,由包括电感线圈所形成的新的闭合回路以 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,决定于原电流与自感电流的大小关 系。
答案:AD 题后反思此题考查对自感现象的理解,应分清断开S时,什么情况 下“逐渐变暗”,什么情况下“先变得更亮,然后逐渐变暗”。
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3-6自感现象和涡流
3、自感现象对电路的影响：
(1)、开关闭合时：
结论：线圈L的自感电动 势阻碍电流的增加。
(2)、开关断开时：
结论：线圈L的自感电动 势阻碍电流的减小。
综合两种情况：电路中自感 的作用是阻碍电流的变化。
二、电感器
1、有线圈的器件为电感器。 2、自感系数(L)：（简称自感）描述电感器的
性能。 3、影响自感系数大小的因素：
线圈匝数、线圈的长短和大小、有无铁芯。
4、电感器“通直流，阻交流”。
三、自感现象的应用和危害
1、应用：主要体现在电子技术和电工技术中。
2、危害： (1)、有自感的电路被切断时可能产生有害的电弧。 应对措施：采用特制安全开关且将开关放在绝缘性能 良好的油中。
四、涡流及生
感应电流，这种电流叫做涡流。
2、涡流的应用： 制成电磁炉、金属探测器等。
3、涡流的危害： 涡流的热效应引发的一系列副作用。 如各种电机和变压器的铁芯由绝缘硅钢片叠合而成。
在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势其作用是阻碍导体本身电流的变化
复习回顾第一节的试验：
§6、自感现象 涡流
一、自感现象： 1、自感现象的概念：
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。
2、自感电动势的概念：
在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势， 其作用是阻碍导体本身电流的变化。
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
解：(1)根据法拉第电磁感应定律有E=l22
·
ΔB Δt
=
k2l2.
(2)由图可知线框受到的安培力为F=k2lR3·kt，
当线框开始向上运动时有mg=F，
解得t0=mkg2·l23R.
高考总复习·物理
考点2 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 ［能力考点］ 1.E=Blv的特性 (1)正交性：要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直. (2)有效性：l为导体切割磁感线的有效长度.如图甲中，导体棒的有效长 度为a、b间的距离. (3)相对性：v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，则应注意速度 间的相对关系.
驱动停在轨道上的列车，则( BC )
A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C.列车速度为v'时线框中的感应电动势大小为2NBL(v-v') D.列车速度为v'时线框受到的安培力大小为2NB2LR2(v−v′)
高考总复习·物理
【解析】线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻线框中感 应电流沿顺时针方向，A错误；根据左手定则，列车受到向右的安培力， 因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同，B正确；由于前后两个边 产生的感应电动势顺次相加，根据法拉第电磁感应定律 E=2NBLΔv=2NBL(v-v')，C正确；列车速度为v'时线框受到的安培力大小 为F=2NBIL=4N2B2LR2(v−v′)，D错误.
内容
求的是Δt时间内的平均感应
①若v为瞬时速度，则求的是瞬时感 应电动势
电动势，E与某段时间或某 个过程对应
②若v为平均速度，则求的是平均感 应电动势
高考总复习·物理
适用 范围 对任何电路普遍适用
第26讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流
在导线中产生的电磁感应现象才是自感；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．
3．电磁阻尼与电磁驱动
(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导
体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产
生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使
沿 v2 方向运动时，L＝0 沿 v3 方向运动时，L＝R. 3．相对性 E＝BLv 中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运 动时，应注意速度间的相对关系．
例 2 [2015·海南卷]如图 26-3 所示，空间有一匀强
磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度 v 沿
与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动
➢ 考点三 自感现象和涡流现象
8.如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，
线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，
在实验完毕后，将电路拆开时应( B )
A.先断开开关S1 C.先拆去电流表
B.先断开开关S2 D.先拆去电阻R
3．(多选)如图 26-9 所示的电路中，L 是一个自感系数很 大、直流电阻不计的线圈，D1、D2 和 D3 是三个完全相同的灯 泡，E 是内阻不计的电源．在 t＝0 时刻，闭合开关 S，电路 稳定后在 t1 时刻断开开关 S.规定电路稳定时流过 D1、D2 的电 流方向为正方向，分别用 I1、I2 表示流过 D1 和 D2 的电流，则 图 26-10 中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是( )
随 堂 巩 固 检 测
1．(多选)如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置
在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆 ab 与导轨接触 良好，且可沿导轨滑动．开始时开关 S 断开，当 ab 杆由静止 下滑一段时间后闭合 S，则从 S 闭合开始计时，ab 杆的速度 v 与时间 t 的关系图像可能正确的是图 26-2 中的( ) ACD
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象（一）自感现象的定义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线圈自身中产生感应电动势，这种现象称为自感现象。
举个简单的例子，当我们接通或断开一个电路中的灯泡时，如果这个电路中存在一个电感线圈，我们会发现灯泡的亮灭并不是瞬间完成的，而是有一个短暂的延迟或闪烁，这就是自感现象在起作用。
（二）自感电动势自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
自感电动势的大小与通过线圈的电流的变化率成正比，还与线圈的自感系数有关。
自感系数是一个与线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素有关的物理量。
一般来说，线圈的匝数越多、横截面积越大、长度越短、有铁芯时，自感系数就越大，自感现象就越明显。
（三）自感现象的应用和防止自感现象在生活中有很多应用。
比如，日光灯中的镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管内的气体导电发光。
然而，自感现象有时也会带来一些问题。
在一些含有大电感的电路中，比如大型电机的启动和停止过程中，由于自感电动势的存在，可能会产生很大的瞬间电流，对电路和设备造成损害。
为了防止这种情况的发生，通常会采取一些措施，如在电路中串联电阻、使用续流二极管等。
二、涡流（一）涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
由于金属块的电阻很小，所以电流在金属块内可以形成强大的环流，这种电流叫做涡流。
（二）涡流的热效应涡流在金属块内流动时会产生热量。
在很多情况下，我们可以利用涡流的热效应来为我们服务。
比如，在工业生产中，利用高频交流电通过特制的金属块来加热金属材料，进行淬火、焊接等操作。
但在某些情况下，涡流的热效应也会带来危害。
例如，变压器和电机的铁芯在工作时会产生涡流，导致铁芯发热，不仅浪费能量，还可能会损坏设备。
为了减少涡流带来的损失，通常会把铁芯做成片状，并且片与片之间相互绝缘，以增大电阻，减小涡流。
（三）涡流的机械效应除了热效应，涡流还具有机械效应。
学高中物理三电磁感应六节自感现象涡流新人教版选修精品PPT课件
第六节 自感现象 涡流
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．
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.
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___．
电感线圈的电流迅速增大，动势，阻碍了电流的减小
原因
使线圈产生自感电动势， 阻碍了电流的增大，使流
使电流继续存在一段时间 通过L的电流反向通过电
过A1灯的电流比流过A2 灯A，且由于RL≪RA，使
灯的电流增加得慢
得流过灯A的电流在电键
ห้องสมุดไป่ตู้
断开瞬间突然增大
【典例 1】 (多选)如图(a)(b)所示的电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小，且小于灯泡 A 的电阻， 接通 S 使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则( )
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 中会产生阻碍电流减少的自感电动势，
由于线圈电阻远小于灯泡电阻，线圈中较大的电流反 向通过灯泡，让灯泡突然闪亮，之后逐渐熄灭．
高中物理教案-六自感现象 涡流-优质课比赛一等奖
涡流【教学目标】1、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2、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3、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【教学方法】实验法、探究法【教具】电磁灶、阻尼摆、可拆变压器、玩具金属探测器、磁电式电表、组合阻尼管，电磁驱动装置等【教学过程】（一）引入新课：实验1：将线圈（接有发光二极管）放在电磁炉上观察实验现象现象：发光二极管频闪解释：电磁炉内部磁场发送变化在线圈中产生感应电流。
提问：如果将一个不锈钢盆放在电磁炉上有没有电磁感应现象发生呢实验2：阻尼摆分别用线圈、铝环、铝片做实验现象：阻尼摆对线圈有阻碍，对铝环阻碍较大，对铝片阻碍更大解释：原来把块状的金属放在变化的磁场中或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电路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流，简称涡流。
（二）进行新课：1．涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流。
引导学生解释：如图所示，当交变电流通过线圈时，穿过铁芯的磁通量不断变化，铁芯会产生图中所示的涡流，块状铁芯的电流很强会使铁芯大量发热，浪费大量电能。
金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。
2．涡流的防止和利用（1）涡流的防止实验3：学生观察可拆变压器铁芯的构造问题：变压器的铁芯是如何防止涡流产生的学生回答：涂有绝缘的薄硅钢片叠加的铁芯，在变化的磁场中，产生的涡流被限制在狭窄的薄片之内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，又因为硅钢片比普通的电阻大，可以进一步减小涡流损失，电动机和变压器的铁芯都不是整块金属。
法拉第电磁感应定律 自感和涡流
研透核心考点
例1 如图1甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁 场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确
的是( D )
图1 A.电压表的正接线柱接线圈的N端
C.线圈中磁通量的变化率为1.5 Wb/s
B.线圈中磁通量的变化量为1.5 Wb D.电压表的读数为5 V
目录
研透核心考点
考点四 涡流 电磁阻尼和电磁驱动
1.产生涡流时的能量转化 (1)金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。 (2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金 属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。
目录
研透核心考点
2.电磁阻尼和电磁驱动
目录
研透核心考点
解析 由楞次定律可得，感应电流的方向为逆时针，则 M 端比 N 端的电势高， 所以电压表正接线柱接 M 端，故 A 错误；磁通量的变化需要时间，由于未说明 变化时间，故 B 错误；磁通量的变化率为ΔΔΦt ＝0.150－.10.10 Wb/s＝0.5 Wb/s，故 C 错误；根据法拉第电磁感应定律有 E 感＝nΔΔΦt ＝10×0.5 V＝5 V，所以电压表 读数为 5 V，故 D 正确。
BLv Lr
＝Bvsrin
θ，选项
B
正确；金属杆
sin θ
所受安培力的大小为 F＝IL′B＝Bvsrin θ·sinL θ·B＝B2rLv，选项 C 错误；金属杆的
热功率为 P＝I2R＝B2v2rs2in2θ·siLnrθ＝B2Lvr2sin θ，选项 D 错误。
目录
研透核心考点
角度 转动切割磁感线
例3 (多选)如图7所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc
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小结
1、线圈中电流的变化引起的磁通量的变化，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、电路中自感的作用是阻碍电流的变化。
3、电感器的性能用自感系数来描述 4、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
当绕组中通过电流时，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 硅钢片叠成，硅钢片表面还要生成氧化层。
练习
1、一跟铁棒套上匝数不同的两个线圈，如果 给一个线圈通以交变电流，在另一个线圈 上能产生感应电动势吗？为什么？
2、线圈中插入一根铁棒，线圈的自感系数将 增加。试说明其中的原因。
电感器
在许多电路中都有线 圈，它们叫做电感器。 电感器的性能用自感 系数来描述，简称自感。
1 2 自感＞ 3 自感＜
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大得多！
电感器
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 器是一种互感器。
自感现象在电工技术和电子技术中有广泛 的应用
日光灯电子镇流器
电感器
自感现象有时也会带来危害。 无轨电车的拾电器如 果瞬间跳离电线，由于车 内电动机的线圈实际是个 自感系数很大的电感器， 这时很大的自感电动势会 在拾电器与电线时间产生电弧。 切断开关的瞬间，会 在开关处形成电弧 电弧不仅会烧蚀开关， 还会危及人员的安全。
涡流及其应用
变压器的铁芯是用硅钢片 叠合而成的。为什么不用整块 的铁做铁芯呢？
学习目标
1、知道什么是自感现象
2、知道自感的特点
3、了解什么是电感器 4、知道什么是涡流及它们 一起来看一下有怎么样的影响！ 开关闭合时，A1不能马上达到正常亮 度。这是由于L的自感电动势阻碍了电流的 增加！ 开关断开时，灯泡没有立即熄灭，说明 自感电动势阻碍线圈中电流的减小。 所以我们说：电路中自感的作用是阻碍 电流的变化！
因为，变压器铁芯也是导 体，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。 一般说来： 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，我们把这种电流叫做涡流 涡流同其他电流一样，通过电阻时要产生热
涡流及其应用
涡流的应用： 1、电磁炉 2、金属探测器
涡流及其应用
涡流的热效应在许多场合是有害的。 如：在电机、变压器中