物理選修第三章課件

物理選修第三章課件第一頁，共九十頁，2022年，8月28日認識到電磁感應定律的發(fā)現(xiàn)，其有理論與實踐意義.它不僅促進了物理學理論的發(fā)展，而且法拉第等科學家在探索自然規(guī)律過程中所表現(xiàn)出的科學態(tài)度與科學精神，且有重要的啟迪和教育作用第二頁，共九十頁，2022年，8月28日第一節(jié)電磁感應現(xiàn)象盒式錄音機錄音時，聲音通過話筒轉化為電信號，放大后再進入錄音磁頭，錄音磁頭把電信號轉化為磁信號，并把磁信號記錄在走動的磁帶上，可見，錄音是把聲音轉化為電信號，再轉化為磁信號的過程.放音時，錄有磁信號的磁帶走動，不斷在放音磁頭上感應出微弱的電信號，經(jīng)放音放大器放大第三頁，共九十頁，2022年，8月28日后，電信號就具有了足夠的功率，然后去推動喇叭發(fā)出聲音.可見，放音是磁轉化為電，再轉化為聲的過程.如果要清除磁帶上的磁信號，就需要抹音.這時，讓抹音磁頭與走動的磁帶接觸，使來自超音頻振蕩器的超音頻電信號進入抹音磁頭，打亂磁帶上原有的磁信號，這就是抹音.第四頁，共九十頁，2022年，8月28日要點1關于電磁感應現(xiàn)象的理解1．電磁感應現(xiàn)象的實質電磁感應現(xiàn)象較嚴格的說法是：通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，在閉合回路中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象.在中學物理中，為了使學生容易接受，把回路改成電路，把感應電動勢改為感應電流.事實上，在磁通量變化而電路斷開時，電路中有感應電動勢而無感應電流.電磁感應現(xiàn)象，更重要的是看感應電動勢的有無.第五頁，共九十頁，2022年，8月28日2.產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的常見類型(1)導線ab切割磁感線時，閉合回路中產(chǎn)生電流，如下圖甲所示.第六頁，共九十頁，2022年，8月28日(2)磁鐵插入或拉出線圈時，閉合回路中產(chǎn)生電流，如上圖乙所示.(3)當電鍵S閉合或斷開時，回路B中產(chǎn)生電流；滑動變阻器的滑片向上或向下滑動時，回路B中產(chǎn)生電流，如上圖丙所示.第七頁，共九十頁，2022年，8月28日例1如右圖所示，兩個圓環(huán)A、B同心放置，且半徑RA>RB,一條形磁鐵置于兩環(huán)的圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，則A、B兩環(huán)的磁通量哪個大？第八頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】由于磁感線是閉合曲線，它在磁體內(nèi)部是從S極到N極，在外部是從N極到S極，從圖中清楚地看到穿過SA、SB的磁感線有磁體內(nèi)部的全部磁感線（由S指向N）和磁鐵外部的磁感線（由N指向S）兩者方向相反，因此，穿過圓環(huán)的磁通量是兩者抵消后的凈磁通量，其磁感線方向由S指向N.設在磁體內(nèi)部的磁感線條數(shù)為Φ,方向向上為正；磁鐵外部空間穿過A、B兩圓環(huán)的磁感線條數(shù)分別為Φ1和Φ2，且Φ1>Φ2,方向向下，磁通量為負.因為ΦA=Φ-Φ1，ΦB=Φ-Φ2，所以ΦA<ΦB.【答案】B環(huán)磁通量大第九頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移1.某同學做觀察電磁感應現(xiàn)象的實驗，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關用導線連接成如下圖所示的實驗電路，當它接通、斷開開關時，電流表的指針都沒有偏轉，其原因是（）第十頁，共九十頁，2022年，8月28日A.開關位置接錯B.電流表的正、負極接反C.線圈B的接頭3、4接反D.蓄電池的正、負極接反第十一頁，共九十頁，2022年，8月28日要點2判斷感應電流產(chǎn)生的方法1．判斷回路中是否有感應電流產(chǎn)生的依據(jù)：（1）回路是否閉合；（2）回路中的磁通量是否變化.這兩個條件缺一不可.第十二頁，共九十頁，2022年，8月28日2．引起穿過某回路的磁通量變化一般有以下三種情況：（1）磁場本身發(fā)生變化，如磁場隨時間或空間的變化而變化；（2）回路自身發(fā)生變化，如回路自身的面積發(fā)生變化或回路的面積不變但其與磁場方向的夾角改變；（3）磁場變化的同時，回路本身也發(fā)生變化.第十三頁，共九十頁，2022年，8月28日例2在下列圖所示的條件下，閉合矩形線圈中能產(chǎn)生感應電流的是：第十四頁，共九十頁，2022年，8月28日第十五頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】A項中因為線圈平面平行于磁感線，在以OO′為軸的轉動過程中，線圈平面始終與磁感線平行，穿過線圈的磁通量始終為零，所以無感應電流產(chǎn)生；B項中，線框平面與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，豎直向上運動過程中，磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生；C項中，線框平面與磁感線平行，故無感應電流產(chǎn)生；第十六頁，共九十頁，2022年，8月28日D項中盡管線框在轉動，但B與S都不變，B又垂直于S，所以Φ=BS始終不變，線圈中無感應電流產(chǎn)生；E項中，圖示狀態(tài)Φ=0，轉動過程中穿過線圈的磁通量在不斷地變化，當轉過90°時，Φ=BS，因此轉動過程中線圈中產(chǎn)生感應電流；F項中，螺線管通入交流電，電流的大小和方向都在改變，因此產(chǎn)生的磁場強弱和方向也在變，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應電流【答案】EF第十七頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移2.如下圖所示，在金屬環(huán)的上方有一與水平圓環(huán)直徑平行且在同一豎直面內(nèi)的直導線.當直導線中電流不斷增大時，試分析金屬環(huán)中是否有感應電流產(chǎn)生.第十八頁，共九十頁，2022年，8月28日第二節(jié)法拉第電磁感應定律麥克斯韋與法拉第有許多人曾在電磁學方面作出過貢獻，但技超群雄的還當數(shù)英國的兩位科學家法拉第和麥克斯韋.

法拉第生于1791年，自幼家境貧寒，靠自學成材.盡管他缺乏很好的數(shù)學基礎，但卻靠自己的勤奮努力成了一位令人望塵莫及的實驗物理學家.通過實驗，他發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的密切聯(lián)系，得出了著名的電磁感應定律.第十九頁，共九十頁，2022年，8月28日麥克斯韋生于1831年，從小受到良好的教育.他在法拉第等人研究成果的基礎上，創(chuàng)建了統(tǒng)一、完整的電磁學理論，以四個短方程精確地闡明了電和磁之間的關系，大部分電學定律都可以從麥克斯韋方程組派生出來.德國物理學家赫茲通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁波，證實了麥克斯韋理論的正確性.

麥克斯韋和法拉第這兩位科學家年齡懸殊，出身迥異，但他們的科學成就相互成全彌補，共同開創(chuàng)了電磁學的新時代.第二十頁，共九十頁，2022年，8月28日要點1.磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ與磁通量的變化率ΔΦ/Δt）的比較磁通量Φ的幾何意義是穿過某一面積的磁感線的條數(shù)；磁通量的變化量

ΔΦ=Φ2-Φ1表示磁通量變化的多少，并不涉及這種變化所經(jīng)歷的時間；磁通量的變化率ΔΦ/Δt表示磁通量變化的快慢.當磁通量Φ很大時，磁通量的變化量ΔΦ可能很小.第二十一頁，共九十頁，2022年，8月28日同理，當磁通量的變化量ΔΦ很大時，若經(jīng)歷的時間很長，則磁通量的變化率也可能很小.

磁通量Φ和磁通量的變化量ΔΦ的單位是Wb，磁通量變化率的單位是Wb／s.回路中有“Φ”不一定生電，回路中有“ΔΦ”，則一定會產(chǎn)生感應電動勢，但要知道所產(chǎn)生的感應電動勢的大小，還得看“ΔΦ/Δt”，即磁通量的變化率.第二十二頁，共九十頁，2022年，8月28日例1.矩形線圈abcd繞OO′軸在勻強磁場中轉動，如圖所示，當線圈平面與磁感線平行時，求穿過線圈的磁通量及磁通量的變化率；當線圈平面與磁感線垂直時又如何？第二十三頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】當線圈平面與磁感線平行時，Φ=0，而兩長邊正好垂直切割磁感線，故此時線圈中E最大，而E=ΔΦ/Δt，故此時磁通量變化率ΔΦ/Δt最大；當轉過90°線圈平面與磁感線垂直時，Φ=BS最大，而切割磁感線的兩條長邊速度剛好與磁感線平行，不切割磁感線，故E=0，而E=ΔΦ/Δt,故線圈的磁通量的變化率ΔΦ/Δt=0?！敬鸢浮慨斁€圈平面與磁感線平行時，磁通量為零，磁通量變化率最大；當線圈平面與磁感線垂直時，磁通量最大，磁通量變化率為零.第二十四頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移1.以下說法正確的是()A磁場越強，磁通量的變化率越大B.回路的磁通量越大，磁通量的變化率越大C.回路匝數(shù)越多，磁通量的變化率越大D回路磁通量變化越快，磁通量的變化率越大第二十五頁，共九十頁，2022年，8月28日要點2.感應電動勢的大小——

法拉第電磁感應定律電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，即E=ΔΦ/Δt.1.若穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，且線圈的匝數(shù)為n,則電動勢表示式為E=nΔΦ/Δt計算電動勢E時，有以下幾種情況：E=nΔB/Δt*S——面積不變，磁感應強度變化；E=nΔS/Δt*B——面積改變，磁感應強度不變.第二十六頁，共九十頁，2022年，8月28日2.E的單位是伏特（V），且1V=1Wb/s.證明：同學們自己證明第二十七頁，共九十頁，2022年，8月28日例2如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R=90Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中.線圈的橫截面積是20cm2,電阻為10Ω，磁感應強度以100T/s的變化率均勻減小.在這一過程中通過電阻R的電流為多大？第二十八頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】由法拉第電磁感應定律得線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為E=nΔΦ/Δt=nΔB/Δt*S=50×100×20×10-4V=10V.由閉合電路歐姆定律得感應電流大小為I=E/(R+r)=10/(90+10)A=0.1A.【答案】0.1A第二十九頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移2.如右圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO′以角速度ω做勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向垂直時開始計時，則在轉過30°角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？第三十頁，共九十頁，2022年，8月28日第三節(jié)交變電流交流電的勝利為了打破愛迪生的技術壟斷，特斯拉特地制作了一個“特斯拉線圈”，它是由一個感應圈、兩個大電容器和一個初級線圈僅幾圈的互感器組成.這種裝置可以產(chǎn)生頻率很高的高壓電流，不過這種高壓電的電流極小，對人體不會產(chǎn)生顯著的生理效應.第三十一頁，共九十頁，2022年，8月28日特斯拉在一次記者招待會上，用這種裝置使電流通過自己的身體，點亮了電燈，甚至還熔化了電線，使在場的記者一個個驚訝得目瞪口呆，取得了極大的宣傳效果.

特斯拉的勝利，加速了交流電的推廣使用.現(xiàn)在我們知道，低頻交流電和直流電一樣危險，至于低頻高壓交流電就更加危險，因此千萬不要隨便重復特斯拉的實驗.第三十二頁，共九十頁，2022年，8月28日要點1關于交變電流的理解1．交變電流的產(chǎn)生交變電流的產(chǎn)生是電磁感應現(xiàn)象的應用，因此遵守法拉第電磁感應定律.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸轉動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應電動勢和感應電流.由于磁通量的變化不是均勻的，故磁通量的變化率ΔΦ/Δt是隨時間變化的，感應電動勢的大小及感應電流的大小也隨時間發(fā)生變化，線圈平面過中性面時，電流方向發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應電流隨時間做周期性變化.第三十三頁，共九十頁，2022年，8月28日2.交變電流的變化規(guī)律(1)中性面：跟磁感線垂直的平面.(2)在如圖甲所示的勻強磁場中勻速轉動的線圈中產(chǎn)生正弦交流電.線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應電動勢和感應電流方向就改變一次.線圈轉動一周，感應電動勢和感應電流方向改變兩次.第三十四頁，共九十頁，2022年，8月28日(3)規(guī)律：u=Usinωt,i=Isinωt.(4)圖象：如圖乙所示.第三十五頁，共九十頁，2022年，8月28日例1一個矩形線圈在勻強磁場中轉動，產(chǎn)生的感應電動勢則()A．交變電流的頻率是100πHzB.t=0時，線圈位于中性面C.交變電流的周期是0.02sD.t=0.05s時,e有最大值第三十六頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】由瞬時值表達式知：角速度100πrad/s.感應電動勢是按正弦規(guī)律變化，所以t=0時，線圈平面位于中性面.【答案】BC第三十七頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移1.交流發(fā)電機在工作時的電動勢為e=EmsinωtV,若將電樞的轉速提高一倍，同時將電樞所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?)第三十八頁，共九十頁，2022年，8月28日要點2.交變電流的有效值

交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的，讓交流和直流通過相同的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值.正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關系是：各種使用交流的電器設備上所標的、交流電表所測得的以及我們在敘述中沒有特別加以說明的交變電流的值，都是指有效值.第三十九頁，共九十頁，2022年，8月28日例2.如下圖所示的是一交變電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值是（）A．4AB.5AC.3.5AD.3.5A第四十頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】根據(jù)有效值的定義，選擇一個周期（T=0.02s）,由焦耳定律可得5A.【答案】B第四十一頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移2.如下圖(a）、（b）分別是正弦半波電壓波形和正弦單向脈沖電壓波形，請分別求出它們的有效值.第四十二頁，共九十頁，2022年，8月28日要點3關于交流電通過電容器的理解把交流電源接到電容器兩個極板上后，當電源電壓升高時，電源給電容器充電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流；當電源電壓降低時，電容器放電，原來極板上聚集的電荷又放出，在電路中形成放電電流.電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交流“通過”了電容器，但實際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質.第四十三頁，共九十頁，2022年，8月28日例3如右圖所示的電路中，以下結論正確的是（）A.a、b若接直流電，燈泡不亮B.a、b若接直流電，燈泡也可發(fā)光C.a、b若接交流電，燈泡發(fā)光，燈泡和電容都有電荷通過D.a、b若接交流電，燈泡發(fā)光，電容中無電荷通過第四十四頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】若接直流電，電容器充電完成后，不再有電流通過燈泡，所以燈泡不亮；若接交變電流，電容不斷地進行充放電，所以一直有電流通過燈泡，燈泡發(fā)光，但電荷不能通過電容器的絕緣層.故選D.【答案】D第四十五頁，共九十頁，2022年，8月28日第四節(jié)變壓器我國首臺高溫超導變壓器

2003年底，中國科學院電工研究所成功研制出我國首臺三相高溫超導變壓器樣機，并順利通過檢測.該成果的二次輸出電流位居世界第一，標志著我國躋身于高溫超導變壓器研發(fā)的國際先進行列.第四十六頁，共九十頁，2022年，8月28日在傳統(tǒng)的變壓器中，繞組中的銅損占變壓器滿負荷運行時總損耗的絕大部分，而采用高溫超導繞組即可大大降低這部分損耗，大大提高變壓器運行的經(jīng)濟性.同時，由于在相同容量下超導變壓器的體積比常規(guī)變壓器小40%~60%，因此，超導變壓器可直接安裝在現(xiàn)有變電站內(nèi)，從而節(jié)省重建經(jīng)費正因為超導變壓器具有效率高、體積小、無環(huán)境污染隱患等優(yōu)點，它被公認為最有可能取代常規(guī)變壓器的高新技術.第四十七頁，共九十頁，2022年，8月28日要點.變壓器的工作原理變壓器工作的物理過程示意圖如下圖所示，第四十八頁，共九十頁，2022年，8月28日原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交變電流，鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，即產(chǎn)生交變磁通量，在副線圈上產(chǎn)生交變電動勢；當副線圈加接負載時，副線圈相當于交流電源向負載供電，由于鐵芯閉合，在不考慮鐵芯漏磁的情況下，穿過原、副線圈的每匝線圈的磁通量及其變化率均相同，第四十九頁，共九十頁，2022年，8月28日因此在原線圈上所加的交流電壓值與原線圈匝數(shù)不變的情況下，副線圈上產(chǎn)生的交變電壓與副線圈的匝數(shù)成正比，這樣可以通過繞制不同匝數(shù)的副線圈，來得到各種數(shù)值的交流電動勢，從而改變交流電的電壓，要強調的是，從能量轉換角度看，變壓器是把電能轉化為磁能，再將磁能轉化成電能的裝置，一般地說，經(jīng)過轉換后電壓、電流均發(fā)生了變化.第五十頁，共九十頁，2022年，8月28日例題.關于變壓器的構造和工作原理，以下說法正確的是（）A.原、副線圈纏繞在一個閉合鐵芯上，是為了減少磁場能的損失，有效地傳送電能B.鐵芯不用整塊金屬做成，是為了防止將原、副線圈短路，造成危險C.變壓器不改變交流電的頻率，只改變電壓D.當原線圈接入大小不斷變化的直流電時，副線圈也有電壓輸出第五十一頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】閉合鐵芯的導磁能力比真空或空氣強得多，當原、副線圈繞在同一閉合鐵芯上時，原線圈產(chǎn)生的磁場幾乎全部沿鐵芯通過副線圈，漏到空氣中的磁場很少，因此、可以有效地傳遞原線圈中的電能到達副線圈,A選項正確．若用整塊金屬做鐵芯，當通過它的磁通量發(fā)生變化時，就會在鐵芯中產(chǎn)生感應電流，導致鐵芯發(fā)熱，燒壞變壓器，同時大大降低了電能的傳輸效率，故B選項錯誤．第五十二頁，共九十頁，2022年，8月28日對于正弦交流電，鐵芯中磁通量的變化率等于原線圈中電流的變化率，在副線圈中，感應電動勢正比于磁通量的變化率，因此感應電動勢的變化隨著磁通量變化率的變化而變化，所以副線圈輸出交流電的頻率等于輸入交流電的頻率，所以C選項正確．由電磁感應定律知道：只要輸入原線圈的電流發(fā)生變化，穿過副線圈的磁通量就發(fā)生變化，在副線圈中就有感應電動勢產(chǎn)生，故D選項正確．【答案】ACD第五十三頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移如下圖所示，一個理想變壓器原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時輸入和輸出的電壓、功率分別為U1和U2、P1和P2,已知n1＞n2,則（）A.U1>U2，P1<P2B.P1

＝P2,U1<U2C.U1＞U2，P1＞P2D.P1=P2，U1＞U2第五十四頁，共九十頁，2022年，8月28日第五節(jié)高壓輸電高壓線上的鳥兒為何不怕“電”原來，鳥兒的兩只爪子是立在同一根導線上，輸送220kV高壓的LGJ型鋼芯鋁絞線，其橫截面積是95mm2，容許通過電流為325A.如果小鳥兩爪間距離是5cm，這段5cm長的導線電阻只有1.63×10-6Ω，其兩端電壓不會超過5.3×10-3V.如果鳥兒身體的電阻是10000Ω，那么通過鳥兒身體的電流僅0.53mA.電流很弱，因而鳥兒不會觸電.（如圖所示）第五十五頁，共九十頁，2022年，8月28日但是,如果鳥兒站在導線上,企圖用嘴去啄輸電鐵塔,那就要大禍臨頭了,因為導線與鐵塔之間的電壓很高,因此不等鳥兒接觸接塔,高壓電弧就會把它燒焦,同時還會因短路造成停電事故.第五十六頁，共九十頁，2022年，8月28日要點.減少輸電線上功率損失的方法1.減小輸電線的電阻R(1)減小輸電線長度l：由于輸電距離一定，所以在實際中不可能用減小l來減小R.(2)減小電阻率ρ:目前一般用電阻率較小的銅或鋁導線材料.(3)增大導線的橫截面積S，這要多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設帶來很大困難.第五十七頁，共九十頁，2022年，8月28日2.減小輸電電流I(1)減小輸送功率P：由于電站的裝機容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失.(2)提高輸電電壓U:在輸送功率P一定,輸電線電阻R一定的條件下,輸電電壓提高到原來的n倍,輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍.第五十八頁，共九十頁，2022年，8月28日例題.遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電,我國正在研究用比330kV高得多的電壓進行輸電,采用高壓輸電的優(yōu)點是（）A.可節(jié)省輸電線的銅材料B.可根據(jù)需要調節(jié)交流電的頻率C.可減少輸電線上的能量損失D.可加快輸電的速度第五十九頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】由P=IU得I=P/U,輸送的電功率P一定,采用高壓輸電,U大則I小,輸電線中的電流就小,由P線=I2·r，在要求輸電線損耗一定的情況下，就可選電阻率略大一點的材料做導線.若輸電線確定,則可以減少輸電線上的能量損失,故A\,C選項正確.交變電流的頻率是固定的,不需調節(jié).輸電的速度就是電磁波的傳播速度,是一定的.故B\,D選項不正確.【答案】AC第六十頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移遠距離輸電時,在輸送電功率不變的條件下（）A.只有增大導線的電阻,才能減小電流,提高輸電效率B.提高輸電電壓,能減小電流,提高輸電效率C.提高輸電電壓勢必增大輸電導線上能量損耗D.提高輸電電壓勢必增大輸電導線上的電流第六十一頁，共九十頁，2022年，8月28日第六節(jié)自感現(xiàn)象渦流

亨利

1797年12月17日生于美國紐約州奧爾貝尼市.1822年畢業(yè)于奧爾貝尼學院，

1826年被聘為奧爾貝尼學院物理學教授，1867年任美國科學院第一任院長.1829年，亨利改進電磁鐵，他用絕緣導線密繞在鐵芯上，制成了能提起近一噸重物的強電磁鐵.同年，亨利在用實驗證明不同長度的導線對電磁鐵的提舉力的影響時，發(fā)現(xiàn)了電流的自感現(xiàn)象：斷開通有電流的長導線可以產(chǎn)生明亮的火花.1832年，他在發(fā)表的論文中宣布發(fā)現(xiàn)了自感現(xiàn)象.1835年1月，亨利向美國哲學會介紹了他的研究結果，他用14個實驗定性地確定了各種形狀導體的電感的相對大小.他還發(fā)現(xiàn)了變壓器工作的基本定律.第六十二頁，共九十頁，2022年，8月28日1830年8月，亨利在實驗中已經(jīng)觀察到了電磁感應現(xiàn)象，這比法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象早一年.但是當時亨利正在集中精力制作更大的電磁鐵，沒有及時發(fā)表這一實驗成果，失去了發(fā)明權.亨利的電磁鐵為電報機的發(fā)明作出了貢獻，實用電報的發(fā)明者莫爾斯和惠斯通都采用了亨利發(fā)明的繼電器.

亨利一生有許多創(chuàng)造發(fā)明，但他從不拿去申請專利，總是無償?shù)叵蛏鐣?1878年5月13日亨利在華盛頓去世.第六十三頁，共九十頁，2022年，8月28日要點1通電自感與斷電自感的比較第六十四頁，共九十頁，2022年，8月28日例1.如下圖所示，A1與A2是完全相同的燈、泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是()第六十五頁，共九十頁，2022年，8月28日A.合上開關接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B.合上開關接通電路時，A1與A2始終一樣亮C.斷開開關切斷電路時，A2立即熄滅，A1過一會兒才熄滅D.斷開開關切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅第六十六頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】閉合開關時，A2燈立即就有電流流過，而由于線圈L中產(chǎn)生自感電動勢會阻礙A1燈中電流的增大，所以燈A2先亮，A1后亮，故選項A正確.斷開開關時，雖然電源電路不通了，但由于線圈L中又產(chǎn)生自感電動勢，線圈L與A1、A2燈構成閉合電路，線圈L對A1、A2供電，使L、A1、A2回路中有電流流過且逐漸減小，從而導致A1、A2燈都要過一會兒才熄滅，故選項D正確?！敬鸢浮緼D第六十七頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移1.如右圖所示電路中，S是閉合的，此時流過線圈L的電流為i1，流過燈泡EL的電流為i2，且i1＞i2，在t1時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是下列圖中的()第六十八頁，共九十頁，2022年，8月28日第六十九頁，共九十頁，2022年，8月28日要點2.渦流1.渦流：把塊狀金屬放在變化的磁場中，或者讓它在磁場中運動時，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應電流，這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很像水的漩渦，故叫渦電流，簡稱渦流.渦流常常很強.第七十頁，共九十頁，2022年，8月28日2.渦流的減少：在各種電機和變壓器中，為了減少渦流的損失，在電機和變壓器上通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成的鐵芯.3.渦流的利用：冶煉金屬的高頻感應爐就是利用強大的渦流使金屬盡快熔化.電學測量儀表的指針快速停止擺動也是利用鋁框在磁場中轉動產(chǎn)生的渦流.第七十一頁，共九十頁，2022年，8月28日例2.下列應用中哪些與渦流有關()A.高頻感應冶煉爐B.汽車的電磁式速度表C.家用電度表D.閉合線圈在磁場中轉動切割磁感線產(chǎn)生的電流第七十二頁，共九十頁，2022年，8月28日【解析】真空冶煉爐，爐外線圈通入交變電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流；汽車速度表是電磁式電流表，指針擺動時，鋁框骨架中產(chǎn)生渦流；家用電表（轉盤式）的轉盤中有渦流產(chǎn)生；閉合線圈在磁場中轉動產(chǎn)生感應電流，不同于渦流,D錯誤.【答案】ABC第七十三頁，共九十頁，2022年，8月28日變式遷移2.如下圖所示，把蹄形磁鐵的兩極靠近一個金屬圓盤（不接觸），當磁鐵軸轉動時，圓盤會轉動嗎？說明理由.第七十四頁，共九十頁，2022年，8月28日第七節(jié)課題研究：電在我家中使用交流電器時，觸到外殼為什么會有輕微的麻刺感在使用交流電器時，即使電器不漏電，碰觸到外殼有時也會感到輕微的麻刺感.如果用驗電筆去試一下，還會看見氖管發(fā)光.如何解釋這種現(xiàn)象呢？出現(xiàn)上述現(xiàn)象的根本原因在于，交流電能通過電容器.在有變壓器或電動機的電器里，線圈總是繞在鐵芯上，線圈與鐵芯彼此絕緣但相距很近.線圈與外殼間有一定的電容.當電器的線圈中通過交流電時，在交變電場的作用下，電容器不斷地充電放電，電器外殼上就會不斷地感應第七十五頁，共九十頁，2022年，8月28日出電荷來，于是，外殼對地就有一定的電壓.當人體直接接觸到外殼，電器外殼與地之間就形成電流通路，于是就有電流流過人的身體，就有可能感到輕微的麻刺感；用驗電筆去試一下，會看到氖管發(fā)光.

當電器內(nèi)阻抗一定時，由外殼上感應出的電荷所產(chǎn)生的對地電壓，跟外殼和地之間的通路電阻有關.這個電阻大，其上的電壓就大；電阻小，其上的電壓就小.如果電器外殼與地間的通路電阻不變，改變電器內(nèi)部的結構或變化一下電源的接線，外殼對地的電壓也會變化.第七十六頁，共九十頁，2022年，8月28日使用電熱毯時，人躺在上面，人就相當于這個電器的外殼，電熱絲與人體之間也有一定的電容.當另一個人用驗電筆去接觸躺著的人，氖管也會發(fā)光.如果人仰面躺在電熱毯上，人對地的電壓約有100V，但腹部與背部之間的電壓不超過10V，所以沒有危險.

對于功率較大，內(nèi)部阻抗較小的電器，人接觸它的外殼時，那種不舒服的麻刺感可能明顯點.為此，最好使電器外殼直接接地，這樣可以消除外殼對地的電壓，并且即使發(fā)生電器漏電事故，也能確保人身的安全.第七十七頁，共九十頁，2022年，8月28日要點.家用電器及其基本常識1.家用電器及分類(1）電池供電與電網(wǎng)供電手機、相機、手電筒、電動自行車是電池供電，大多數(shù)其他家用電器是電網(wǎng)供電且多數(shù)用電器的額定電壓為220V.(2)家用電器可分為靠電熱工作、靠電動機工作、靠顯像管工作、靠電磁信號工作等不同種類.靠電流的熱效應工作的有：電熨斗、電飯鍋、電磁爐、電熱水器、電燈、電熱毯等.第七十八頁，共九十頁，2022年，8月28日靠電機驅動工作的有：電動自行車、電風扇、洗衣機、收錄機等.靠顯像管工作的有：電視機、錄像機等.靠電磁信號工作的有:電視機、收音機、網(wǎng)上電腦、微波爐、手機等.第七十九頁，共九十頁，2022年，8月28日2.家用電器的基本元件電阻、電感、電容是家用電器中常見的元件.(1)電阻可以允許交、直流電通過，電流通過電阻時會發(fā)熱.電流越大，電阻值越大，時間越長，發(fā)熱越多.(2