高中物理 3.6《自感現象 渦流》精品課件 新人教版選修1-1

1、3.6自感現象 渦流一、自感現象一、自感現象1 1、回顧：回顧：在做在做3.1-53.1-5（右圖）的實驗時，（右圖）的實驗時， 由于線圈由于線圈A A中電流的變化，它產生的磁中電流的變化，它產生的磁 通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B B 中激發(fā)了感應電動勢。中激發(fā)了感應電動勢?；ジ?。互感。 思考：思考：線圈線圈A A中電流的變化會引起線圈中電流的變化會引起線圈A A中激發(fā)感應電中激發(fā)感應電動勢嗎？動勢嗎？2 2、自感現象：自感現象：由于導體由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生本身的電流發(fā)生變化而產生 的電磁感應現象叫做自感現象。的電磁感應現象叫做自感現象。 3

2、3、自感現象對電路的影響、自感現象對電路的影響觀察兩個實驗觀察兩個實驗演示實驗一：開關閉合時的自感現象演示實驗一：開關閉合時的自感現象 A A1 1、A A2 2是規(guī)格完全一樣的是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵燈泡。閉合電鍵S S，調節(jié)變阻器，調節(jié)變阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再調節(jié)亮度相同，再調節(jié)R R1 1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關開開關S S。重新閉合。重新閉合S S，觀察到，觀察到什么現象？什么現象？ 燈泡燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線圈，跟線圈L L串聯的燈泡串聯的燈泡A A1 1逐漸逐漸亮起來亮起來?，F象：現象：要

3、求和操作要求和操作： 接通電路的瞬間，電流增大，穿過線圈的接通電路的瞬間，電流增大，穿過線圈的磁通量也增加，在線圈中產生感應電動勢，由磁通量也增加，在線圈中產生感應電動勢，由楞次定律可知，它將阻礙原電流的增加，所以楞次定律可知，它將阻礙原電流的增加，所以A1中的電流只能逐漸增大，中的電流只能逐漸增大， A1逐漸亮起來。逐漸亮起來。 線圈中出現的感應電動勢只是阻礙了原電線圈中出現的感應電動勢只是阻礙了原電流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進程，但最終電流仍然達到最大值，電流變化的進程，但最終電流仍然達到最大值， A1最終達到正常發(fā)光最終達到

4、正常發(fā)光分析分析：按圖連接電路。開關按圖連接電路。開關閉合時電流分為兩個閉合時電流分為兩個支路，一路流過線圈支路，一路流過線圈L L，另一路流過燈泡另一路流過燈泡A A。燈。燈泡泡A A正常發(fā)光正常發(fā)光 把開關斷開，注意觀把開關斷開，注意觀察燈泡亮度察燈泡亮度演示實驗二演示實驗二：開關斷開時的自感現象開關斷開時的自感現象 電路斷開時，線圈中的電路斷開時，線圈中的電流減小而導致磁通量發(fā)生變電流減小而導致磁通量發(fā)生變化，化，產生自感電動勢阻礙原電產生自感電動勢阻礙原電流的減小，流的減小，L中的中的電流只能從電流只能從原值開始逐漸減小，原值開始逐漸減小，S斷開后，斷開后，L與與A組成閉合回路，組成閉

5、合回路，L中的電中的電流從流從A中流過，所以中流過，所以A不會立即不會立即熄滅，而能持續(xù)一段發(fā)光時熄滅，而能持續(xù)一段發(fā)光時間間要求要求：線圈線圈L的電阻較小的電阻較小現象現象： 開關斷開時，開關斷開時，燈燈A先更亮后再熄滅先更亮后再熄滅分析分析：演示實驗二：演示實驗二：開關斷開時的自感現象開關斷開時的自感現象用電路圖分析實驗二用電路圖分析實驗二結論：1導體中電流變化時，自身產生感應電動勢，這個導體中電流變化時，自身產生感應電動勢，這個感應電動勢感應電動勢阻礙阻礙原電流的變化原電流的變化2 2自感現象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生自感現象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生的電磁感應現象，叫做

6、自感現象的電磁感應現象，叫做自感現象3 3自感電動勢自感電動勢：在自感現象中產生的感應電動勢，：在自感現象中產生的感應電動勢，叫做自感電動勢叫做自感電動勢注意注意： “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流原來怎么變化電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用起延遲作用。二、電感器二、電感器 自感系數自感系數 1 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 2、自感系數、自感系數L L：（1 1）描述電感器的性能的，簡稱）描述電感器的性能的，簡稱自感或電感自感或電感。（2 2）L L大小影響因素：大小影

7、響因素：由線圈本身的特性所決定，與由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通電無關它跟線圈的形狀、長短、匝數、線圈是否通電無關它跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關，線圈越長，單位長度上的匝數有無鐵芯等因素有關，線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，自感系數就越大，有鐵芯時線圈越多，截面積越大，自感系數就越大，有鐵芯時線圈的自感系數比沒有鐵芯時要大得多的自感系數比沒有鐵芯時要大得多3 3、電感器的特性：阻礙電流的變化，對交流電有阻礙、電感器的特性：阻礙電流的變化，對交流電有阻礙作用。作用。4 4、上節(jié)學到的變壓器，實際上也是電感器。、上節(jié)學到的變壓器，實際上也是電感器。三、自感現象的應

8、用和防止三、自感現象的應用和防止 1 1應用：在各種電器設備、電工技術和無線電技應用：在各種電器設備、電工技術和無線電技術中應用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器中，有電阻術中應用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器中，有電阻器、電容器、電感器件器、電容器、電感器件三、自感現象的應用和防止三、自感現象的應用和防止 2 2危害：在切斷自感系數很大，危害：在切斷自感系數很大，電流很強的電路的瞬間，產生電流很強的電路的瞬間，產生很高的自感電動勢，形成電弧，很高的自感電動勢，形成電弧，在這類電路中應采用特制的開在這類電路中應采用特制的開關，精密電阻可采用雙線并繞關，精密電阻可采用雙線并繞來清除自感現象來清除自感現象 四、渦

9、流及其應用四、渦流及其應用1 1變壓器在工作時，除了在原、副線圈產生感應電動變壓器在工作時，除了在原、副線圈產生感應電動勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產生感應電流。勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產生感應電流。一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導體一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導體就會產生感應電流，我們把這種感應電流叫做渦流就會產生感應電流，我們把這種感應電流叫做渦流2 2、應用：、應用：（1 1）新型爐灶）新型爐灶電磁爐。電磁爐。（2 2）金屬探測器：飛機場、）金屬探測器：飛機場、火車站安全檢查、掃雷、探火車站安全檢查、掃雷、探礦。礦。四、渦流及其應用四、渦流及其應用3 3、防

10、止：鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成。、防止：鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成。一、一、自感現象自感現象：由于導體由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生本身的電流發(fā)生變化而產生 的電磁感應現象叫做自感現象。的電磁感應現象叫做自感現象。二、兩個演示實驗：開關閉合和斷開時的自感現象。二、兩個演示實驗：開關閉合和斷開時的自感現象。 電路圖、要求、操作、電路圖、要求、操作、現象現象、原因分析、原因分析三、三、 電感器：在電路中，電感器：在電路中，線圈又叫電感器線圈又叫電感器。四、自感系數四、自感系數L L：1 1、描述電感器的性能的，簡稱、描述電感器的性能的，簡稱自感或電感自感或電感。2 2、L L大小影響因素

11、：大小影響因素：由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通電無關電無關它跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關，它跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關，線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，自感系數就線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，自感系數就越大，有鐵芯時線圈的自感系數比沒有鐵芯時要大得多越大，有鐵芯時線圈的自感系數比沒有鐵芯時要大得多五、電感器的主要作用：阻礙電流的變化，對交流電五、電感器的主要作用：阻礙電流的變化，對交流電 有阻礙作用有阻礙作用六、六、自感現象的應用和防止自感現象的應用和防止 1應用：在各種電器設備、電工技術和無

12、線電技術中應用：在各種電器設備、電工技術和無線電技術中 應用廣泛。應用廣泛。2危害：在切斷電路的瞬間，形成電弧。不安全。危害：在切斷電路的瞬間，形成電弧。不安全。七、七、渦流及其應用、防止。渦流及其應用、防止。 例例1 1. .如圖如圖12-8-112-8-1所示，電路中，所示，電路中，L L為自感系數較大為自感系數較大的線圈，開關接通且穩(wěn)定后的線圈，開關接通且穩(wěn)定后L L上電流為上電流為1A1A，電阻，電阻R R上電上電流為流為0.5A0.5A，當，當S S突然斷開后，突然斷開后，R R上的電流由上的電流由 A A開開始始 ，方向是，方向是 . .舉例舉例 例例2 、如圖示電路，合上如圖示電路，合上S時，發(fā)現電流表時，發(fā)現電流表A1向向右偏，則當斷開右偏，則當斷開S的瞬間，電流表的瞬間，電流表A1 、 A2指針的偏指針的偏轉情況是：（轉情況是：（ ）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都向左都向左舉例舉例A例例3. 如圖所示，多匝電感線圈的電阻和電池內阻都忽如圖所示，多匝電感線圈的電阻和電池內阻都忽略不計，兩個電阻的阻值都是略不計，兩個電阻的阻值都是R，電鍵，電鍵S原來打開，原來打開，電流為電流為I0，今合上電鍵將一電阻短路，于是線圈有自，今合上電鍵將一電阻短路，于是線圈有