吉林省長(zhǎng)市第五中學(xué)高三物理課件 電磁感應(yīng)電感、渦流（ 高考）

1、gypsy circle.wma 新課標(biāo)物理高三一輪復(fù)習(xí) 選修32 電磁感應(yīng) 第第7課時(shí)課時(shí) 電感電感 渦流渦流 一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象 兩個(gè)相鄰的線(xiàn)圈，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流 變化時(shí)在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做 互感電動(dòng)勢(shì)。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制 成的。 互感現(xiàn)象1.swf 互感現(xiàn)象2.swf 二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象 1自感：當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生 的變化的磁場(chǎng)在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象 叫做自感，相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。 2典型電路： 通電自感現(xiàn)象.swf 斷電自感現(xiàn)象.swf 3規(guī)律：自感電動(dòng)勢(shì)大小 t i le 自感電動(dòng)

2、勢(shì)方向服從楞次定律，即感應(yīng)電流總是 阻礙原電流的變化。 4自感系數(shù)：公式 中的l叫做自感系數(shù)， 簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。自感系數(shù)與線(xiàn)圈的大小、形狀、匝 數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)。 t i le 三、渦流三、渦流 1定義：塊狀金屬在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，或者處在變化 的磁場(chǎng)中，金屬塊內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在 整塊金屬內(nèi)部自成閉合回路，叫做渦流。 2熱效應(yīng)：金屬塊中的渦流要產(chǎn)生熱量。如果磁 通量變化率大，金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生 的熱量很多。利用渦流的熱效應(yīng)可以制成高頻感應(yīng)爐、 高頻焊接、電磁爐等感應(yīng)加熱設(shè)備。變壓器、電機(jī)鐵 芯中的渦流熱效應(yīng)不僅損耗能量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使設(shè)備 燒毀為減少渦流，變壓器、電

3、機(jī)中的鐵芯都是用很 薄的硅鋼片疊壓而成。 渦流.swf 渦電流的熱效應(yīng).swf 由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 交變電流交變電流 高頻感應(yīng)加熱原理高頻感應(yīng)加熱原理 這些感應(yīng)電流的流線(xiàn)呈閉合的渦旋狀，故稱(chēng)這些感應(yīng)電流的流線(xiàn)呈閉合的渦旋狀，故稱(chēng)渦電流渦電流(渦流渦流) 交變電流交變電流 減小電流截面，減少渦流損耗減小電流截面，減少渦流損耗 整塊整塊 鐵心鐵心 彼此絕緣彼此絕緣 的薄片的薄片 電磁阻尼電磁阻尼 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 返回返回 3磁效應(yīng)：塊狀導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的 渦流使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo) 體的運(yùn)

4、動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁阻尼。電磁儀表中的 電磁阻尼器就是根據(jù)渦流磁效應(yīng)制成的 4機(jī)械效應(yīng)：磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體中的 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn) 動(dòng)起來(lái)，這種作用稱(chēng)為電磁驅(qū)動(dòng)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、 磁性式轉(zhuǎn)速表就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。 電磁阻尼.swf 電磁驅(qū)動(dòng).swf 渦流.rm 1（07海南）在如圖所示的電路中，a、b為兩 個(gè)完全相同的燈泡，l為自感線(xiàn)圈，e為電源，s為 開(kāi)關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說(shuō) 法正確的是 （ ） a合上開(kāi)關(guān)，a先亮，b后亮； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)熄滅 b合上開(kāi)關(guān)，b先亮，a后亮； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a先熄滅，b后熄滅 c合上開(kāi)關(guān)，b先亮，

5、a后亮； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)熄滅 d合上開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，b熄滅， a后熄滅 c 2（07徐州三測(cè)）在如圖所示電路中。a、 b是兩個(gè)完全相同的燈泡，l是一個(gè)自感系數(shù)很大、 直流電阻為零 的電感線(xiàn)圈，c是電容很大的電容 器當(dāng)s閉合與斷開(kāi)時(shí)，對(duì)a、b的發(fā)光情況判斷 正確的是 （ ） as閉合時(shí)，a立即亮，然后逐漸熄滅 bs閉合時(shí)，b立即亮，然后逐漸熄滅 cs閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間 后，b發(fā)光，而a不發(fā)光 ds閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間 后再斷開(kāi)s，b立即熄滅， 而a逐漸熄 ac 3如圖所示，a和b是電阻為r的電燈，l是 自感系數(shù)較大的線(xiàn)圈，當(dāng)s1閉合、s2斷開(kāi)且電路 穩(wěn)定時(shí)，a、b亮度相同，再閉合s2

6、，待電路穩(wěn)定 后將s1斷開(kāi)，下列說(shuō)法中，正確的是（ ） ab燈立即熄滅 ba燈將比原來(lái)更亮一些后再熄滅 c有電流通過(guò)b燈， 方向?yàn)閏d d有電流通過(guò)a燈， 方向?yàn)閎a ad 4如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線(xiàn)框，用一 根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)o，使金屬線(xiàn)框在豎直平面 內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域， 磁感線(xiàn)方向跟線(xiàn)框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻 力不計(jì)，則 （ ） a線(xiàn)框進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域 時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流 的方向相反 b線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，越 靠近oo線(xiàn)時(shí)速度越大，因而產(chǎn) 生的感應(yīng)電流也越大 c線(xiàn)框開(kāi)始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小 到某一值后將不再減小 d線(xiàn)框擺動(dòng)

7、過(guò)程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線(xiàn)框電 路中的電能 ac 5（02上海）如圖所示，a、b為大小、形狀 均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎 直固定在相同高度。兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從 a、b管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)a管比穿過(guò)b 管的小球先落到地面。下面對(duì)于兩管的描述這可能 正確的是： （ ） aa管是用塑料制成的，b管是用銅制成的； ba管是用鋁制成的，b管是用膠木制成的； ca管是用膠木制成的， b管是用塑料制成的； da管是用膠木制成的， b管是用鋁制成的。 b 6如圖所示是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)，當(dāng)s1閉合時(shí)，電 磁鐵f將銜鐵d吸下，c線(xiàn)路接通。當(dāng)s1斷開(kāi)時(shí)，由 于電磁感應(yīng)作用，d將延遲一段

8、時(shí)間才被釋放。則 （ ） a由于a線(xiàn)圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋 放d的作用 b由于b線(xiàn)圈的電磁感應(yīng)作用， 才產(chǎn)生延時(shí)釋放d的作用 c如果斷開(kāi)b線(xiàn)圈的電鍵s2 ， 無(wú)延時(shí)作用 d如果斷開(kāi)b線(xiàn)圈的電鍵s2 ， 延時(shí)將變長(zhǎng) bc 7如圖所示，電路中l(wèi)是自感系數(shù)較大的電 感器當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p從a端迅速滑向 b端過(guò)程中通過(guò)ab的中點(diǎn)c時(shí)刻，回路中的電流為 i1；當(dāng)滑動(dòng)觸頭p從b端迅速滑向a端過(guò)程中通過(guò)c 點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為i2；當(dāng)滑動(dòng)觸頭固定在c 點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為i3 ，則下列關(guān)系正確的 是 （ ） a i1 = i2 = i2 b i1 i2 i3 c i1 i3 i3 c 8如

9、圖所示，電鍵s原先閉合，電路處于穩(wěn) 定狀態(tài)，在某一時(shí)刻t1突然打 開(kāi)電鍵s，則通過(guò)電阻r1中的 電流i1隨時(shí)間變化的圖像是 （ ）d 9(07連云港三研)圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的 實(shí)驗(yàn)電路圖，用電流傳感器顯示器各時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈l的 電流。電路中電燈的 電阻r1=6.0， 定值電阻r=2.0， ab間電壓 u=6.0 v。開(kāi)關(guān)s原來(lái)閉合，電路 處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1.0103 s 時(shí)刻斷開(kāi)關(guān)s，此時(shí)刻前后電流傳 感器顯示的電流隨時(shí)間變化的圖 線(xiàn)如圖乙所示。 （1）求出線(xiàn)圈l的直流電阻rl； （2）在圖甲中用箭頭標(biāo)出斷開(kāi) 開(kāi)關(guān)后通過(guò)電燈的電流方向； （3）在t2=1.6103 s時(shí)刻線(xiàn)圈 l中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少？ 解答：（1）由圖可知，零時(shí)刻通過(guò)電感線(xiàn)圈l的 電流為：i01.5a， 由歐姆定