第十一章-第二單元-第4課時課件

課前自修與基礎(chǔ)梳理2重點突破與知識點睛3題型探究與方法點竅4知能要求與高考展望1第4課自感現(xiàn)象渦流磁流體發(fā)電機隨堂訓練與錯題備忘51．了解自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、渦流的概念，掌握磁流體發(fā)電機的原理及其應用．2．考查一般為選擇題．1．自感現(xiàn)象(1)自感現(xiàn)象：由于導體本身電流發(fā)生________而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象．(2)自感電動勢總要阻礙導體中電流的________，當導體中的電流在增大時，自感電動勢與原電流方向________，當導體中的電流在減小時，自感電動勢與電流方向________．(3)自感電動勢的大小：與線圈中的電流強度的________成正比．即EL＝L，L是________．變化變化相反相同變化率自感系數(shù)(4)自感系數(shù)：自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量，簡稱自感或電感．線圈的自感系數(shù)與線圈的________、________、________等因素有關(guān)．線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越____．除此之外，線圈加入鐵芯后，其自感系數(shù)就會越____．自感系數(shù)的單位：______，簡稱____．有1mH＝______H，1μH＝________H.(5)渦流：塊狀金屬在磁場中運動，或者處在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成________，像________，把它叫做渦電流，簡稱渦流．大小形狀匝數(shù)大大亨利亨10－310－6閉合回路水的漩渦2．磁流體發(fā)電機目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機．它可把高溫下電離的氣體________直接轉(zhuǎn)化為________．內(nèi)能電能1．對自感現(xiàn)象的理解當導體中電流發(fā)生變化時，導體本身就產(chǎn)生感應電動勢，這個電動勢總是要阻礙導體中原來電流的變化，這種由于導體電流本身發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，就是自感現(xiàn)象．它的實質(zhì)就是阻礙導體(中學主要研究線圈)中原電流的變化，這種變化包括原電流的大小和方向．即：當原電流變大時，自感電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相反；當原電流變小時，自感電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相同．當然，阻礙不是“阻止”，原電流還是要發(fā)生變化的，只是延緩了變化的速率．在分析自感現(xiàn)象時，一般當流過線圈L的電流突然增大瞬間，我們可以把L看成一個阻值很大的電阻；當流經(jīng)L的電流突然減小的瞬間，我們可以把L看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流．2．通電自感與斷電自感比較3.渦流剖析導體在磁場中運動，或者導體

靜止但有著隨時間變化的磁場，或

者兩種情況同時出現(xiàn)，都可以造成

磁感線與導體的相對切割．按照電磁感應定律，在導體中就產(chǎn)生感應電動勢，從而產(chǎn)生感應電流．這樣引起的電流在導體中的分布隨著導體的表面形狀和磁通的分布而不同，其路徑往往有如水中的漩渦，因此稱為渦流．導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，因渦流而導致能量損耗稱為渦流損耗．渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導體的運動、導體的幾何形狀、導體的磁導率和電導率等因素有關(guān)．置于隨時間變化的磁場中的導體內(nèi)，也會產(chǎn)生渦流，如變壓器的鐵芯，其中有隨時間變化的磁通量，它在鐵芯中產(chǎn)生感應電動勢，從而產(chǎn)生渦流．這些渦流使鐵芯發(fā)熱，消耗電能，這是不希望有的．但在感應加熱裝置中，利用渦流可對金屬工件進行熱處理．強調(diào)：渦流不是自感．只有在導線中因電流發(fā)生變化而在導線中產(chǎn)生的感應現(xiàn)象才是自感；而渦流是發(fā)生在導線纏繞的金屬導體上，是由于電磁感應而發(fā)生的．4．磁流體發(fā)電機的原理等離子體射入磁場，受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，A板積累負電荷，B板積累正電荷，在兩板間形成電場．當離子所受洛倫茲力和電場力平衡時就不再偏轉(zhuǎn)，兩板間電勢差穩(wěn)定．自感現(xiàn)象的分析與判斷如圖所示，自感線圈的

自感系數(shù)很大，電阻為零．開關(guān)

K原來是閉合的．在K斷開瞬間，

以下說法中正確的是()A．若R1＞R2，燈泡的亮度逐漸變暗B．若R1＞R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗C．若R1＜R2，燈泡的亮度逐漸變暗D．若R1＜R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗解析：若R1＞R2，即I1＜I2，所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再繼續(xù)變暗到最后熄滅．若R1＜R2，即I1＞I2，小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到I1(方向相反)，然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅．答案：AD方法點竅：對于開關(guān)斷開，燈熄滅前是否要閃一下強光的問題，初學者容易產(chǎn)生誤解.其實，自感線圈支路原來的電流與電燈支路原來的電流大小的關(guān)系是決定燈是否會閃一下的原因，因為線圈支路的自感電流的最大值是不會超過斷開開關(guān)前線圈穩(wěn)定電流的數(shù)值，故此可知本題的答案.渦流的分析與判斷電磁爐專用平底鍋起加熱作用

的鍋底可以簡化等效于如圖所示的4

個半徑不同的同心導電圓環(huán)，各圓環(huán)

之間彼此絕緣，電磁爐工作時產(chǎn)生垂

直于鍋底向內(nèi)的變化磁場，磁場的磁

感應強度的增加率為，以下說法中正確的是()A．同心導電圓環(huán)產(chǎn)生的渦流方向為順時針方向B．同心導電圓環(huán)產(chǎn)生的渦流方向為逆時針方向C．半徑越大獲得的感應電動勢越大D．半徑越大獲得的感應電動勢越小方法點竅：渦流成因程序為：繞在金屬上的線圈要有變化的電流，穿過金屬的磁通量發(fā)生變化，金屬中自然形成同心圓的回路，在這些回路中產(chǎn)生了感應電流.磁流體發(fā)電機模型的應用右圖為磁流體發(fā)電機的

示意圖．設(shè)兩金屬板間的距離為d，

兩極板間勻強磁場的磁感應強度為B.

等離子體垂直進入磁場的速度為v，單個離子所帶的電量為q.離子通道(即兩極板內(nèi)所圍成空間)的等效電阻為r，負載電阻為R.求：(1)該發(fā)電機的電動勢．(2)發(fā)電機的總功率．方法點竅：本題第(1)問也可采用力的觀點進行解答：在洛倫茲力的作用下，正離子向上偏轉(zhuǎn)，負離子向下偏轉(zhuǎn)形成勻強電場.離子所受電場力等于洛倫茲力時，達到動態(tài)平衡.f洛＝Bqv，F(xiàn)電＝，f洛＝F電，以上三式解得E＝Bdv.隨堂訓練如圖所示，A、B是兩個完全

相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的

線圈，其直流電阻忽略不計．當開

關(guān)K閉合時，下列說法正確的是()A．A比B先亮，然后A熄滅B．B比A先亮，然后B逐漸變暗，A逐漸變亮，最后一樣亮C．A、B一起亮，然后A熄滅D．A、B一起亮，然后A逐漸變亮，B的亮度不變錯解備忘錯解：錯選D.當電鍵閉合時．A燈與線圈L串聯(lián)，B燈與R串聯(lián)后分別并聯(lián)于電源兩端，閉合K的瞬間A燈由于L的自感而不能達到應有的電流而亮度偏暗，K閉合一段時間后自感消失，兩燈達到同樣的亮度，所以A燈逐漸變亮，B燈亮度不發(fā)生變化，D項正確．解析：閉合K時，L產(chǎn)生自感，

在