【課件】2.3自感現(xiàn)象與渦流課件高二下學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第二冊

1、2.3 自感現(xiàn)象與渦流第第2章章 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用電磁感應(yīng)及其應(yīng)用魯科版魯科版 （2019版）版） 選擇性必修選擇性必修21復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧電阻電容器電感線圈二極管三極管常見電器元件充電、放電過程短；充電、放電過程短；直流電直流電 穩(wěn)定時(shí)斷路穩(wěn)定時(shí)斷路正向?qū)?、反向截止正向?qū)ā⒎聪蚪刂?自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象1.1 通電自感現(xiàn)象通電自感現(xiàn)象1.1.1 實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)電路圖1.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置1.1.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.1.4 分析原因分析原因1、2兩個(gè)相同的電燈泡；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使兩個(gè)電燈泡亮度相同。即線圈電阻等于滑動(dòng)變阻器接入電路電阻，RL=R0；與與R串聯(lián)的電燈串聯(lián)的電燈

2、1立即亮，與線圈立即亮，與線圈L串聯(lián)的電燈串聯(lián)的電燈2逐漸亮起來；逐漸亮起來；開關(guān)閉合瞬間，電流急劇增加，穿過線圈開關(guān)閉合瞬間，電流急劇增加，穿過線圈L的磁通量增加，導(dǎo)致線的磁通量增加，導(dǎo)致線圈產(chǎn)生圈產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢了感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢總將阻礙線圈中電流的增加，總將阻礙線圈中電流的增加，即對(duì)燈泡即對(duì)燈泡“2”中的電流起到了中的電流起到了“延緩延緩”的作用，的作用，最終與最終與1相同。相同。1自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象1.2 斷電自感現(xiàn)象斷電自感現(xiàn)象1.2.1 實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)電路圖1.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置1.2.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.2.4 分析原因分析原因1、2兩個(gè)相同的電燈泡；閉

3、合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使兩個(gè)電燈泡亮度相同。即線圈電阻等于滑動(dòng)變阻器接入電路電阻，RL=R0；開關(guān)斷開瞬間，通過線圈的電流突然減小，使穿過線圈的磁通量減少，開關(guān)斷開瞬間，通過線圈的電流突然減小，使穿過線圈的磁通量減少，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，使線圈本身暫時(shí)稱為從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，使線圈本身暫時(shí)稱為“電源電源”。這樣，線圈。這樣，線圈L和和小電燈小電燈1所構(gòu)成的回路仍然有電流通過，當(dāng)線圈的電阻很小時(shí)，線圈中的所構(gòu)成的回路仍然有電流通過，當(dāng)線圈的電阻很小時(shí)，線圈中的電流比小電燈電流比小電燈1中的電流還要大，小電燈中的電流還要大，小電燈1就會(huì)閃亮一下再熄滅。就會(huì)閃亮一下再熄滅。與電阻與電阻R0并聯(lián)的

4、電燈并聯(lián)的電燈2立即熄滅，與線圈立即熄滅，與線圈L并聯(lián)的電燈并聯(lián)的電燈1突然突然亮一下再熄滅；亮一下再熄滅；1自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象1.3 定義定義由線圈本身的電流變化所引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象；對(duì)線圈對(duì)線圈L而言：減同（電流方向）而言：減同（電流方向）對(duì)線圈對(duì)線圈L而言：增反（電流方向）而言：增反（電流方向）例例1：實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流的電流隨時(shí)間變化的圖像為隨時(shí)間變化的圖像為 _圖；通過燈泡圖；通過燈泡A2的電流的電流隨時(shí)間變化的圖像為隨時(shí)間變化的圖像為_圖。圖。ItItItItCAA B C D2自感電動(dòng)勢自感電動(dòng)勢實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

5、實(shí)驗(yàn)表明線圈電流發(fā)生變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明線圈電流發(fā)生變化時(shí)，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢電動(dòng)勢，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢總阻礙總阻礙原電流的變化。原電流的變化。2.2 2.2 方向：方向：阻礙導(dǎo)體中原電流的變化阻礙導(dǎo)體中原電流的變化 1 1）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙它增大。）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙它增大。2 2）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙它減小。）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢阻礙它減小?！白璧K阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流還是變化的，電流還是變化的2.1 2.1 定義：定義：由于線圈自身電流由于線圈自身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生發(fā)生變化而產(chǎn)生的電的電動(dòng)勢稱為動(dòng)勢稱

6、為自感電動(dòng)勢；自感電動(dòng)勢；2自感電動(dòng)勢自感電動(dòng)勢2.3 2.3 大小：大?。篒ELt2.4 2.4 線圈的自感系數(shù)線圈的自感系數(shù)自感系數(shù)：自感系數(shù)：表示線圈的自感特性的物理量，簡稱表示線圈的自感特性的物理量，簡稱“自感自感”，符號(hào)：，符號(hào)：L單位單位：亨利：亨利 符號(hào)：符號(hào)：常用單位：毫亨（常用單位：毫亨（mH) 、微亨（、微亨（） 1mH=10-3H 1H=10-3mH；自感系數(shù)自感系數(shù)影響因素：影響因素：形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯線圈的長度越長，橫截面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)越大，有鐵芯時(shí)比無鐵芯時(shí)大2自感電動(dòng)勢自感電動(dòng)勢2.5 2.5 斷電自感

7、是否閃亮一下再熄滅？斷電自感是否閃亮一下再熄滅？斷電自感產(chǎn)生的電流是否比原電流大；斷電自感產(chǎn)生的電流是否比原電流大；2.6 2.6 線圈在直流電路中的作用：線圈在直流電路中的作用：通電時(shí)阻礙；通電時(shí)阻礙；斷電時(shí)電源；斷電時(shí)電源；穩(wěn)定時(shí)電阻；穩(wěn)定時(shí)電阻； L的大小表明了線圈對(duì)電流變化的阻礙作用大小，反的大小表明了線圈對(duì)電流變化的阻礙作用大小，反映了線圈對(duì)電流變化的延時(shí)作用的強(qiáng)弱。映了線圈對(duì)電流變化的延時(shí)作用的強(qiáng)弱。2自感電動(dòng)勢自感電動(dòng)勢2.7 2.7 應(yīng)用應(yīng)用日光燈的鎮(zhèn)流器日光燈的鎮(zhèn)流器電焊電焊家用液化氣點(diǎn)火裝置、家用液化氣點(diǎn)火裝置、汽車點(diǎn)火裝置；汽車點(diǎn)火裝置；2自感電動(dòng)勢自感電動(dòng)勢自感現(xiàn)象的防

8、止：自感現(xiàn)象的防止：大型大型電動(dòng)機(jī)定子繞組電路的斷開。電動(dòng)機(jī)定子繞組電路的斷開。（油浸開關(guān)）（油浸開關(guān)）雙線繞法避免自感雙線繞法避免自感3渦流及其應(yīng)用渦流及其應(yīng)用3.1 定義將一金屬塊放在變化的磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā) 生變化，金屬塊內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬塊內(nèi) 部形成閉合回路，就像旋渦一樣。我們把這種感 應(yīng)電流稱為渦電流，簡稱渦流渦流。3.2 理解本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化；條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化；電路特點(diǎn)：回路電阻比較小，電流大，熱功率大；電路特點(diǎn)：回路電阻比較小，電流大，熱功率大；3.3 方式利用變化的磁場利用變化的磁場

9、利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)；利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3渦流及其應(yīng)用渦流及其應(yīng)用3.4 能量轉(zhuǎn)化磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；3.5 利用熱效應(yīng)的應(yīng)用：家用電磁爐、真空冶煉爐熱效應(yīng)的應(yīng)用：家用電磁爐、真空冶煉爐磁效應(yīng)的應(yīng)用：探雷器、安檢門的金屬探測器磁效應(yīng)的應(yīng)用：探雷器、安檢門的金屬探測器3.6 防止常見危害常見危害 變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的鐵芯因渦流發(fā)熱；變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的鐵芯因渦流發(fā)熱；方法：薄的板材，外面涂絕緣材料；方法：薄的板材，外面涂絕緣材料；4例題例題1. 關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是：A. 感應(yīng)電流一定和原電流方向相反；感應(yīng)電流一定和原電

10、流方向相反；B. 線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢較大的其自感系數(shù)一定線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢較大的其自感系數(shù)一定較大；較大；C. 對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈中產(chǎn)生對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢也越大；的自感電動(dòng)勢也越大；D. 自感電動(dòng)勢總是阻礙原來電流變化的。自感電動(dòng)勢總是阻礙原來電流變化的。D4例題例題2. 如如圖所示，圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有A . 燈燈A立即熄滅立即熄滅 B . 燈燈A慢慢熄滅慢慢熄滅C . 燈燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮

11、一下再慢慢熄滅D . 燈燈A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L4例題例題3. 如圖電路如圖電路(甲甲)、(乙乙)中，電阻中，電阻R和自感線圈和自感線圈L的電阻都很的電阻都很小接通小接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則發(fā)光，則 A. 在電路在電路(甲甲)中，斷開中，斷開S，A將漸漸變暗將漸漸變暗 B. 在電路在電路(甲甲)中，斷開中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸變暗 C. 在電路在電路(乙乙)中，斷開中，斷開S，A將漸漸變暗將漸漸變暗 D. 在電路在電路(乙乙)中，斷開中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸

12、變暗A(chǔ)D4例題例題課本課本 P46 3 如圖所示，LA、LB 是兩個(gè)電阻值都為 r 的完全相同的小燈泡，小燈泡 的電阻值大于定值電阻 R 的電阻值。L 是一個(gè)自感很大的線圈，它的 電阻值與定值電阻的電阻值相等。由于自感現(xiàn)象，當(dāng)開關(guān) S 接通或斷 開時(shí)，下列說法正確的是 ( ) A. S 接通時(shí)，燈泡 LA 先亮，LB 后亮 ; B. S 接通時(shí)，IA = IB ; C. S 斷開時(shí)，LB 立即滅，LA 先閃亮一下再滅; D. S 斷開時(shí)，IA = IB;磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)而線圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)切割磁感線 5、【多選】如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)從上向下看，當(dāng)磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則()A線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流D絲圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向始終是abcdaBC4例題例題如兩者的角速度相同，線圈不切割磁感線，無感應(yīng)電流產(chǎn)生 汽車儀表盤顯示的速度是？汽車儀表盤顯示的速度是？導(dǎo)軌導(dǎo)軌abV判斷金屬棒判斷金屬棒ab的感應(yīng)電流方向，安培力方向？的感應(yīng)電流方向，安培力方向？導(dǎo)軌導(dǎo)軌