高中物理选修1-1课件3-6自感现象+涡流

1、自感现象自感现象 涡流涡流阅读课本阅读课本66-68页页,了解本节了解本节内容，并回答下列问题：内容，并回答下列问题：1、线圈中电流发生变化时，本身的磁通量发生了、线圈中电流发生变化时，本身的磁通量发生了变化，是否会有感应电动势呢？变化，是否会有感应电动势呢？2、何谓自感现象？、何谓自感现象？3、通、断电自感演示，分析自感的作用是什么？、通、断电自感演示，分析自感的作用是什么？4、什么是电感器、自感系数、自感？、什么是电感器、自感系数、自感？5、自感现象有哪些应用及危害？、自感现象有哪些应用及危害？6、涡流有哪些应用？、涡流有哪些应用？一、自感现象一、自感现象1 1、回顾：回顾：在线圈在线圈A

2、 A中通过变化的电流，它中通过变化的电流，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈线圈B B中激发了感应电动势。中激发了感应电动势。互感。互感。 思考：思考：线圈线圈A A中电流的变化会引起线圈中电流的变化会引起线圈A A中激发感中激发感应电动势吗？应电动势吗？2 2、自感现象：自感现象：由于导体由于导体本身的电流发生变化而产生本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。的电磁感应现象叫做自感现象。3自感电动势自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势叫做自感电动势 演示实验一：开关闭合时的自感现象演

3、示实验一：开关闭合时的自感现象 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的是规格完全一样的灯泡。闭合电键灯泡。闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R R1 1，使两灯正常发光，然后断，使两灯正常发光，然后断开开关开开关S S。重新闭合。重新闭合S S，观察到，观察到什么现象？什么现象？ 灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐逐渐亮起来。亮起来。现象：现象：要求和操作要求和操作： 接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也

4、增加，在线圈中产生感应电动势，它磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，它将阻碍原电流的增加，所以将阻碍原电流的增加，所以A1中的电流只能逐中的电流只能逐渐增大，渐增大， A1逐渐亮起来。逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值， A1最终达到正常发光最终达到正常发光分析分析 电路断开时，线圈中的电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变电流减小而导致磁通量发生变化，化，产生自感电动势阻

5、碍原电产生自感电动势阻碍原电流的减小，流的减小，L中的中的电流只能从电流只能从原值开始逐渐减小，原值开始逐渐减小，S断开后，断开后，L与与A组成闭合回路，组成闭合回路，L中的电中的电流从流从A中流过，所以中流过，所以A不会立即不会立即熄灭，而能持续一段发光时熄灭，而能持续一段发光时间间要求要求：线圈线圈L的电阻较小的电阻较小现象现象： 开关断开时，灯开关断开时，灯A先更先更亮后再熄灭亮后再熄灭分析分析：演示实验二演示实验二：开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象用电路图分析实验二用电路图分析实验二结论： 导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个感应

6、电动势感应电动势阻碍阻碍原电流的变化原电流的变化 注意注意:“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来怎么变化电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化过程变慢了，即对电流的还是怎么变，只是变化过程变慢了，即对电流的变化起延迟作用变化起延迟作用。二、电感器二、电感器 自感系数自感系数 1 1电感器：电路中的线圈又叫电感器。电感器：电路中的线圈又叫电感器。2 2、自感系数：、自感系数：（1 1）描述电感器的性能，简称）描述电感器的性能，简称自感自感。（2 2）自感系数大小的影响因素：）自感系数大小的影响因素：由线圈本身的特性所决定，与由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关它跟线圈的形状、长短、匝数

7、、有无铁线圈是否通电无关它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多铁芯时要大得多3 3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。4 4、变压器，实际上也是电感器。、变压器，实际上也是电感器。三、自感现象的应用和防止三、自感现象的应用和防止 1 1应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技应用：在各种电器设备、电工技术和无线电

8、技术中应用广泛。如日光灯电子镇流器中，有电阻术中应用广泛。如日光灯电子镇流器中，有电阻器、电容器、电感器。器、电容器、电感器。 2 2危害：在切断自感系数很危害：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的自感电动势，形成产生很高的自感电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特电弧，在这类电路中应采用特制的防高压放电安全开关，以制的防高压放电安全开关，以防止产生电弧。防止产生电弧。 四、涡流及其应用、防止四、涡流及其应用、防止1 1、变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动、变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动 势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电

9、流势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流. . 只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，故叫涡电流，简称涡流涡流常常很像水的漩涡，故叫涡电流，简称涡流涡流常常很强很强2 2、应用：、应用：（1 1）新型炉灶）新型炉灶电磁炉电磁炉（2 2）金属探测器：飞机场、火车站安全检查门，扫雷、）金属探测器：飞机场、火车站安全检查门，扫雷、探矿。探矿。（3 3）冶炼金属的感应炉）冶炼金属的感应炉3 3、防止、防止 在电动机、变压器中，铁芯都用电阻率很大的在电动机、变压器中，铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成，可以减小涡流。硅钢片叠成，可以减小涡流。例例. 下列应用中哪些与涡流有关下列应用中哪些与涡流有关 ( ) A高频感应冶炼炉高频感应冶炼炉 B汽车的电磁式速度表汽车的电磁式速度表 C金属探测器金属探测器 D闭合线圈在磁场中转动，切割磁感线产闭合线圈在磁场中转动，切割磁感线产生的电流生的电流 解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金属中产生涡流；汽车速度表流，炉内