高二物理選修1-13.6《自感現(xiàn)象渦流》

1、3.6自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 渦流渦流一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象1、回顧：回顧：在右圖的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于線圈在右圖的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。勢(shì)?；ジ??；ジ小?思考：思考：線圈線圈A中電流的變化會(huì)引起線圈中電流的變化會(huì)引起線圈A中激發(fā)感中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？2、自感現(xiàn)象：自感現(xiàn)象：由于由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生 的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。叫做自感現(xiàn)象。 3、自感現(xiàn)象對(duì)電路的影響、自感現(xiàn)象對(duì)電路的影響觀察兩個(gè)

2、實(shí)驗(yàn)觀察兩個(gè)實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一：開關(guān)閉合時(shí)的自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)一：開關(guān)閉合時(shí)的自感現(xiàn)象 A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器，調(diào)節(jié)變阻器R，使使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)關(guān)S。重新閉合。重新閉合S，觀察到什么，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象？ 燈泡燈泡A2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線圈，跟線圈L串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A1逐漸逐漸亮起來(lái)。亮起來(lái)?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：要求和操作要求和操作： 接通電路的瞬間，燈泡接通電路的瞬間，燈泡A1的亮度逐漸增加，由此判斷的亮度逐漸增加，由此判斷，線圈，線圈L的自

3、感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大。所以的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大。所以A1中的電中的電流只能逐漸增大，流只能逐漸增大， A1逐漸亮起來(lái)。逐漸亮起來(lái)。 線圈中出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只是阻礙了原電流的變化（線圈中出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只是阻礙了原電流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進(jìn)程，但增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進(jìn)程，但最終電流仍然達(dá)到最大值，最終電流仍然達(dá)到最大值， A1最終達(dá)到正常發(fā)光。最終達(dá)到正常發(fā)光。分析：分析：按圖連接電路。開關(guān)閉按圖連接電路。開關(guān)閉合時(shí)電流分為兩個(gè)支路，合時(shí)電流分為兩個(gè)支路，一路流過(guò)線圈一路流過(guò)線圈L，另一路，另一路流過(guò)燈泡流過(guò)燈泡A。燈泡。燈泡A正常正常發(fā)光

4、發(fā)光 把開關(guān)斷開，注意把開關(guān)斷開，注意觀察燈泡亮度。觀察燈泡亮度。演示實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)斷開時(shí)的自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)斷開時(shí)的自感現(xiàn)象LA開關(guān)斷開時(shí)，燈開關(guān)斷開時(shí)，燈A先更亮后再熄滅先更亮后再熄滅現(xiàn)象現(xiàn)象： 電路斷開時(shí)，線圈中的電流減小而導(dǎo)致電路斷開時(shí)，線圈中的電流減小而導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的減小，流的減小，L中的電流只能從原值開始逐漸中的電流只能從原值開始逐漸減小，減小，S斷開后，斷開后，L與與A組成閉合回路，組成閉合回路，L中的中的電流從電流從A中流過(guò)，所以中流過(guò)，所以A不會(huì)立即熄滅，而能不會(huì)立即熄滅，而能持續(xù)一段發(fā)光時(shí)間。持續(xù)一段

5、發(fā)光時(shí)間。結(jié)論：結(jié)論：1導(dǎo)體中電流變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)導(dǎo)體中電流變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙阻礙原電流的變化。原電流的變化。2自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。3自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做自感電動(dòng)勢(shì)。叫做自感電動(dòng)勢(shì)。注意：注意： “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流原來(lái)怎么變化電流原來(lái)怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作

6、用起延遲作用。二、電感器二、電感器1電感器：電路中的線圈又叫電感器。電感器：電路中的線圈又叫電感器。2、自感系數(shù)、自感系數(shù)L：（1）描述電感器的性能的，簡(jiǎn)稱）描述電感器的性能的，簡(jiǎn)稱自感或電感自感或電感。（2）L大小影響因素：大小影響因素：由線圈本身的特性所決定由線圈本身的特性所決定，線圈越大，匝數(shù)越多，自感系數(shù)就越大，有鐵，線圈越大，匝數(shù)越多，自感系數(shù)就越大，有鐵芯時(shí)線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大得多。芯時(shí)線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大得多。3、電感器的特性：阻礙電流的變化，對(duì)交流電有、電感器的特性：阻礙電流的變化，對(duì)交流電有阻礙作用。阻礙作用。4、上節(jié)學(xué)到的變壓器，實(shí)際上也是電感器。、上節(jié)

7、學(xué)到的變壓器，實(shí)際上也是電感器。自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止 1應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無(wú)線電技應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)中應(yīng)用廣泛。如術(shù)中應(yīng)用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器日光燈電子鎮(zhèn)流器中，有電中，有電阻器、電容器、電感器件阻器、電容器、電感器件2危害：危害：在切斷自感系數(shù)很在切斷自感系數(shù)很大，電流很強(qiáng)的電路的瞬大，電流很強(qiáng)的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)間，產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，形成電弧，在這類電勢(shì)，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)，路中應(yīng)采用特制的開關(guān)，精密電阻可采用雙線并繞精密電阻可采用雙線并繞來(lái)清除自感現(xiàn)象。來(lái)清除自感現(xiàn)象。三、渦流及其應(yīng)用三、渦

8、流及其應(yīng)用1變壓器在工作時(shí)，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變壓器在工作時(shí)，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)外，變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。外，變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一般來(lái)說(shuō)，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就一般來(lái)說(shuō)，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流渦流2、應(yīng)用：、應(yīng)用：（1）新型爐灶）新型爐灶電磁爐。電磁爐。（2）金屬探測(cè)器：飛機(jī)場(chǎng)、火車）金屬探測(cè)器：飛機(jī)場(chǎng)、火車站安全檢查、掃雷、探礦。站安全檢查、掃雷、探礦。3、防止：變壓器的鐵芯都用電阻率很大、防止：變壓器的鐵芯都用電阻率很大的硅

9、鋼片疊成。的硅鋼片疊成。1、如圖、如圖12-8-1所示，電路中，所示，電路中，L為自感系為自感系數(shù)較大的線圈，開關(guān)接通且穩(wěn)定后數(shù)較大的線圈，開關(guān)接通且穩(wěn)定后L上電上電流為流為1A，電阻，電阻R上電流為上電流為0.5A，當(dāng)，當(dāng)S突然突然斷開后，斷開后，R上的電流由上的電流由 A開始開始 ，方向是方向是 .1減小減小從右向左從右向左2、如圖示電路，合上、如圖示電路，合上S時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表A1向向右偏，則當(dāng)斷開右偏，則當(dāng)斷開S的瞬間，電流表的瞬間，電流表A1 、 A2指指針的偏轉(zhuǎn)情況是：（針的偏轉(zhuǎn)情況是：（ ）A. A1向左，向左，A2向右向右B. A1向右，向右，A2向左向左C. A1 、A2都向右都向右D. A1 、A2都向左都向左A3、如圖所示，多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都、如圖所示，多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是忽略不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是R，電鍵，電鍵S原來(lái)打原來(lái)打開，電流為開，電流為I0，今合上電鍵將一電阻短路，于是線，今合上電鍵將一電阻短路，于是線圈有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，自感電動(dòng)勢(shì)（圈有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，自感電動(dòng)勢(shì)（ ）A. 有阻礙電流的作用，最后電流由有阻