【高中物理】高中物理(人教版)選修1-1同步教師用書：第3章-第6節(jié)-自感現(xiàn)象-渦流

六、自感現(xiàn)象渦流學(xué)習(xí)目標(biāo)知識脈絡(luò)1．知道什么是自感現(xiàn)象，了解自感系數(shù)與渦流．(重點)2．理解影響自感系數(shù)大小的因素．(重點)3．知道利用自感現(xiàn)象和渦流的實例，知道自感現(xiàn)象與渦流危害的避免方法．(難點)4．了解日光燈、電磁爐等家用電器的工作原理．(難點)自感現(xiàn)象及電感器eq\o([先填空])1．自感現(xiàn)象線圈中通交流時，由于線圈自身電流的變化，引起磁通量的變化，也會在它自身激發(fā)感應(yīng)電動勢，這個電動勢叫做自感電動勢，這種現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象．2．自感的作用阻礙電路中電流的變化．3．電感器：電路中的線圈叫做電感器．4．描述電感器性能的物理量：自感系數(shù)，簡稱自感．決定線圈自感系數(shù)的因素：線圈的大小、匝數(shù)、線圈中是否有鐵芯．有鐵芯時的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多．5．電感器的電路作用：由于線圈中的自感電動勢總是阻礙電流的變化．因此，電感器對交流有阻礙作用．eq\o([再判斷])1．線圈中電流增大時，自感現(xiàn)象阻礙電流的增大．(√)2．線圈中電流減小時，自感現(xiàn)象阻礙電流的減?。?√)3．線圈匝數(shù)越多，對電流變化的阻礙作用就越大．(√)eq\o([后思考])1．一個燈泡通過一個粗導(dǎo)線繞制的線圈與一交流電源相連接，如圖3-6-1所示．一條形鐵塊插進線圈之后，該燈明亮程度是否會發(fā)生變化？圖3-6-1【提示】燈泡亮度會變暗，線圈和燈泡是串聯(lián)的，因此加在串聯(lián)電路兩端的總電壓等于線圈上的電壓與燈泡上的電壓之和．電源提供的220V電壓，一部分降落在線圈上，剩余的部分降落在燈泡上，把條形鐵塊插進線圈后，線圈的自感系數(shù)增大，對交流電的阻礙作用增大，線圈分得的電壓增大，燈泡上的電壓減小，故燈泡變暗．2．有人說自感現(xiàn)象不遵守法拉第電磁感應(yīng)定律，你認(rèn)為這種說法對嗎？【提示】這種說法不對．自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，遵守法拉第電磁感應(yīng)定律．1．通電自感和斷電自感通電自感斷電自感電路圖電路準(zhǔn)備燈A1、A2規(guī)格完全相同，閉合S，調(diào)節(jié)R使A1、A2亮度相同，再斷開S線圈L的自感較大，閉合S，使燈A發(fā)光實驗現(xiàn)象S重新閉合，燈A2立刻正常發(fā)光，燈A1逐漸亮起來S斷開時，燈A過一會兒才熄滅原因S閉合時，電流從零開始增加，穿過L的磁通量逐漸增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與L中原電流方向相反，阻礙L中電流增加，推遲了電流達正常值的時間S斷開時，L中電流突然減弱，穿過L的磁通量減少，L中產(chǎn)生與原電流方向相同的感應(yīng)電動勢，阻礙電流的減小，這時，L與A構(gòu)成閉合回路，燈A會閃亮一下再熄滅2．自感現(xiàn)象的實質(zhì)自感現(xiàn)象遵循法拉第電磁感應(yīng)定律．自感是由自身電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．而前面所學(xué)變壓器是由于另外線圈中電流變化，進而磁場、磁通量變化而在該線圈回路中產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，因此又叫互感現(xiàn)象．3．自感的作用阻礙電流的變化，應(yīng)理解為自感僅僅是減緩了原電流的變化，而不會阻止原電流的變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化．4．電感器的特點由于恒定直流的大小不變，通過電感器的磁通量不變，無自感電動勢．因此，電感器對恒定直流無阻礙作用，故電感器有“通直流，阻交流”的特點．1．如圖3-6-2所示電路中，S是閉合的，此時流過L的電流為I1，流過燈A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圖中的()【導(dǎo)學(xué)號：46852070】圖3-6-2【解析】S斷開前，流過A與L的電流分別為I2、I1，二者方向相同；S斷開后，I2立即消失，但由于自感作用，I1不會立即消失，并且A與L構(gòu)成一回路，A中電流方向反向且由I1逐漸減小至0.【答案】D2．如圖3-6-3所示，L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)斷開開關(guān)S的瞬間會有()圖3-6-3A．燈A立即熄滅B．燈A慢慢熄滅C．燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D．無法判定【解析】當(dāng)開關(guān)S斷開時，由于通過電感線圈的電流從有變到零，線圈將產(chǎn)生自感電動勢，但由于線圈L與燈A串聯(lián)，在S斷開后，不能形成閉合回路，因此燈A在開關(guān)斷開后，電源供給的電流為零，燈立即熄滅．因此正確選項為A.【答案】A3．(多選)如圖3-6-4所示，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852071】3-6-4A．閉合開關(guān)S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B．閉合開關(guān)S接通電路時，A1、A2始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，A2立即熄滅，A1過一會才熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，A1、A2都過一會才熄滅【解析】閉合開關(guān)時，由于自感電動勢的作用，A1電路中的電流只能逐漸增大到與A2中的電流相同，故選項A正確，選項B錯誤；開關(guān)由閉合到斷開，L相當(dāng)于電源，A1、A2、L組成閉合回路，電流由支路A1中的電流逐漸減小，故選項C錯誤，選項D正確．【答案】AD1．自感是線圈自身電流變化引起的；互感是另外線圈電流變化引起的．2．自感現(xiàn)象也遵循法拉第電磁感應(yīng)定律．渦流及其應(yīng)用eq\o([先填空])1．定義：只要在空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流．2．應(yīng)用：渦流通過電阻時可以生熱，金屬探測器和電磁爐就利用了渦流．但在電動機、變壓器中渦流是有害的．eq\o([再判斷])1．渦流是可以利用的．(√)2．變壓器中的渦流是有害的．(√)3．冶煉金屬中的渦流也是有害的．(×)eq\o([后思考])1．變壓器中是如何減小渦流的？【提示】變壓器中的鐵芯是用涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓制成，從而減小了渦流．2．電流頻率的高低對渦流有什么影響？【提示】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，電流頻率越高渦流越強．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(yīng)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．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(yīng)爐就是利用強大的渦流使金屬盡快熔化．電學(xué)測量儀表的指針快速停止擺動也是利用鋁框在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的渦流．4．如圖3-6-5所示，在一個繞在線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小平底鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()圖3-6-5A．恒定電流、小鐵鍋B．恒定電流、玻璃杯C．變化的電流、小鐵鍋D．變化的電流、玻璃杯【解析】通入恒定電流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，鐵鍋是導(dǎo)體，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁通量在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會升溫．【答案】C5．(多選)電磁爐在爐內(nèi)由交變電流產(chǎn)生交變磁場，使放在爐上的金屬鍋體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，從而加熱食品．電磁爐的工作利用了()【導(dǎo)學(xué)號：46852072】A．電流的熱效應(yīng)B．靜電現(xiàn)象C．電磁感應(yīng)原理D．磁場對電流的作用【解析】電磁爐的原理是電磁爐產(chǎn)生高頻的變化磁場，使?fàn)t上的鐵或鋼鍋的鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生熱量，所以選項A、C正確．【答案】AC6．下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A．渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，都是因為穿過導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B．渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流C．渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D．在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流【解析】渦流本質(zhì)上是感應(yīng)電流，是自身構(gòu)成回路，在穿過導(dǎo)體的磁通量變化時產(chǎn)生的，所以選項A對，選項B錯；渦流不僅有熱效應(yīng)，同其他電流一樣也有磁效應(yīng)，選項C錯；硅鋼電阻率大，產(chǎn)生的渦流較小，但仍能產(chǎn)生渦流，選項D錯．【答案】A為了減小渦流，變壓器、電機里的鐵芯不是由整塊的鋼鐵制成，而是用薄薄的硅鋼片疊合而成．一方面硅鋼片的電阻率比一般鋼鐵的要大，從而減少損耗；另一方面，每層硅鋼片之間都是絕緣的，阻斷了渦流的通路，進一步減少了渦流的發(fā)熱．計算表明：渦流的損耗與硅鋼片的厚度的平方成正比．高中物理考試答題技巧及注意事項在考場上，時間就是我們致勝的法寶，與其猶猶豫豫不知如何落筆，倒不如多學(xué)習(xí)答題技巧。那么，高中物理考試答題技巧及注意事項有哪些呢？下面和小編一起來看看吧！高中物理考試答題技巧選擇題的答題技巧解答選擇題時，要注意以下幾個問題：（1）注意題干要求，讓你選擇的是“不正確的”、“可能的”還是“一定的”。（2）相信第一判斷：只有當(dāng)你發(fā)現(xiàn)第一次判斷肯定錯了，另一個百分之百是正確答案時，才能做出改動，而當(dāng)你拿不定主意時千萬不要改。特別是對中等程度及偏下的同學(xué)尤為重要。切記：每年高考選擇題錯誤率高的不是難題，而是開頭三個簡單題。不要再最簡單的地方，輕敵栽坑！實驗題的做題技巧（1）實驗題一般采用填空題或作圖題的形式出現(xiàn)。填空題：數(shù)值、單位、方向或正負(fù)號都應(yīng)填全面；作圖題：①對函數(shù)圖像應(yīng)注明縱、橫軸表示的物理量、單位、標(biāo)度及坐標(biāo)原點。②對電學(xué)實物圖，則電表量程、正負(fù)極性，電流表內(nèi)、外接法，變阻器接法，滑動觸頭位置都應(yīng)考慮周全。③對光路圖不能漏箭頭，要正確使用虛、實線，各種儀器、儀表的讀數(shù)一定要注意有效數(shù)字和單位；實物連接圖一定要先畫出電路圖（儀器位置要對應(yīng)）；各種作圖及連線要先用鉛筆（有利于修改），最后用黑色簽字筆涂黑。切記：游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表的讀數(shù)歷來都是考察的重點。切記：選擇題有8-10分是送你的，但你可能拿不到（單位、有效數(shù)字、小數(shù)點后保留幾位、坐標(biāo)原點等）。（2）常規(guī)實驗題：主要考查課本實驗，幾年來考查比較多的是試驗器材、原理、步驟、讀數(shù)、注意問題、數(shù)據(jù)處理和誤差分析，解答常規(guī)實驗題時，這種題目考得比較細(xì)，要在細(xì)、實、全上下足功夫。（3）設(shè)計型實驗重在考查實驗的原理。要求同學(xué)們能審清題意，明確實驗?zāi)康?，?yīng)用遷移能力，聯(lián)想相關(guān)實驗原理。在設(shè)計電學(xué)實驗時，要把安全性【所謂的安全不是對人來說，而是對儀器來說的】放在第一位，同時還要盡可能減小實驗的誤差【誤差從偶然和系統(tǒng)兩個方面考慮，系統(tǒng)免不了，偶然可減小】，避免出現(xiàn)大量程測量小數(shù)值的情況。計算題的答題技巧（1）仔細(xì)審題，明確題意。每一道計算題，首先要認(rèn)真讀題，弄清題意。審題是對題目中的信息進行搜索、提取、加工的過程。在審題中，要特別重視題中的關(guān)鍵詞和數(shù)據(jù)，如靜止、勻速、最大速度、一定、可能、剛好等。一個較為復(fù)雜的運動過程要分解成幾個不同的階段。否則，一旦做題方向偏了，只能是白忙一場。（2）敢于做題，貼近規(guī)律。解題就是建立起與未知數(shù)數(shù)量相等的方程個數(shù)，怎樣建立方程呢？方程蘊含在物理過程中以及整個過程的各個階段中，存在于狀態(tài)或狀態(tài)變化之中；隱藏在約束關(guān)系之中。應(yīng)由題目中的物理現(xiàn)象及過程所對應(yīng)的或貼近的物理規(guī)律，建立主體關(guān)系式。（3）敢于解題，深于研究。遇到設(shè)問多、信息多、過程復(fù)雜的題目，在審題過程中，若明確了某一階段的情景，并列出了方程。要敢于先把結(jié)果解出來，這對完全理順題意起著至關(guān)重要的作用。很多情況下第二階段的情景要由第一階段的結(jié)果來判定，所以第一階段的結(jié)果成為打通障礙的重要武器。（4）答題要規(guī)范，得分有技巧①簡潔文字說明與方程式相結(jié)合②盡量用常規(guī)方法，使用通用符號③分步列式，不要用綜合或連等式④對復(fù)雜的數(shù)值計算題，最后結(jié)果要先解出符號表達，再代入數(shù)值進行計算。高中物理考試注意事項高三學(xué)習(xí)成績不好怎么辦？看《高考蝶變》掌握逆襲方法。淘寶搜索《高考蝶變》購買！1.計算大題絕對不能空著即便你做不上來，也要寫該部分對應(yīng)課本中的基本物理公式。需要注意的是，必須帶入題中的符號。比如說題目中電荷量是e，你在答題紙上寫q往往就不會給分了。閱卷中我們老師們都嚴(yán)格遵守采點給分原則，也就是說，你寫對了幾個物理公式（與答案一樣），即便沒有計算，我們也給對應(yīng)的分值。這是閱卷的規(guī)則，誰都不能改變。2.重視畫圖解題過程中要受力分析、研究運動軌跡的，一定要畫圖，養(yǎng)成畫圖的好習(xí)慣。圖像畫出來雖然有時候是沒分的，借助于圖像來分析題意很方便。另外，物理題的答案并不是標(biāo)準(zhǔn)的，有的時候你寫的與答案不一樣，老師們怎么理解呢？看圖是一個捷徑。答題紙上的內(nèi)容是給老師看的（是你和閱卷老師的對話），不要給老師們的閱卷制造困難，圖一定要畫。見到很多學(xué)生不畫圖，也沒有個依據(jù)，就直接來個物理公式。我的第一感覺就是，莫非是抄別人的？相信判你卷子的老師也是一樣的。3.物理試卷中幾乎沒有多選題四個選項都是對的物理多選題，基本上是不會有四個選項全對的，除非是非常老舊的題（90年代的高考題）。如果你物理成績很差，我建議你把多選題都當(dāng)成單選來做，這樣更有利于得分，特別是多選題的最后一道題。4.不會的暫時跳過，合理分配考試時間同學(xué)們在考場上要注意解題時間的分配，沒有思路的題先跳過去。建議多選題的最后一道先跳過，實驗題的最后一個空，解答題的最后一問更是要留到最后再做。原因不解釋了，大家都知道，不過王尚老師想說的是，真正的在考場上認(rèn)真去執(zhí)行的同學(xué)還是少數(shù)。小編推薦：高考物理答題技巧5.看不懂題意的，聯(lián)系課本考點物理題聯(lián)系實