2018-2019版高中物理 第三章 電磁感應(yīng) 第6講 自感現(xiàn)象 渦流課件 新人教版選修1 -1.ppt

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1、第6講自感現(xiàn)象渦流,目標(biāo)定位1.了解什么是自感現(xiàn)象、自感系數(shù)和渦流,知道影響自感系數(shù)大小的因素.2.了解自感現(xiàn)象和渦流的利用及其危害的防止.3.初步了解日光燈、電磁爐等家用電器的工作原理.,一、自感現(xiàn)象 1.線圈A中_引起的磁通量的變化,會(huì)在它自身激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)叫做_,這種現(xiàn)象叫做_. 2.電路中自感的作用是_電流的變化.,電流的變化,自感電動(dòng)勢(shì),自感現(xiàn)象,阻礙,想一想如圖361所示的電路,L為自感線圈,A是一個(gè)燈泡,E是電源.當(dāng)S閉合瞬間,通過燈泡的電流方向如何?當(dāng)S切斷瞬間,通過燈泡的電流方向如何?,圖361,答案當(dāng)S閉合時(shí),通過燈泡的電流方向?yàn)閍b;當(dāng)S切斷瞬間,由于電源提供

2、給燈泡A及線圈的電流立即消失,因此線圈要產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)來阻礙原電流減小,所以線圈此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源,產(chǎn)生的自感電流和原電流方向相同,流經(jīng)A時(shí)的方向是ba.,二、電感器 1.線路中的線圈叫做電感器,電感器的性能用_表示,簡稱_. 2.線圈越大、匝數(shù)越多,它的自感系數(shù)越大.給線圈中加入鐵芯,自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多. 3.交流電通過電感器時(shí),由于線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)總是_電流的變化,所以電感器對(duì)交流電有_作用. 4.在自感系數(shù)很大、電流很強(qiáng)的電路中,切斷電源的瞬間都會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì),使開關(guān)兩端出現(xiàn)很高的電壓,形成_.電弧不僅會(huì)燒蝕開關(guān),有時(shí)還會(huì)危及人員的安全.,自感系數(shù),自感,阻礙,阻礙

3、,電弧,想一想自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與線圈是否有關(guān)?可能與線圈的哪些因素有關(guān)? 答案有關(guān).與線圈的長度、大小、匝數(shù)及有無鐵芯都有關(guān).,三、渦流及其應(yīng)用 1.只要空間有變化的_,其中的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生_,我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流. 2.利用渦流的_可以制成一種新型爐灶_. _也是利用渦流工作的. 3.渦流的熱效應(yīng)在許多場(chǎng)合是有害的.當(dāng)電機(jī)、變壓器繞組中通過交流時(shí),在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生_.這會(huì)使鐵芯_,消耗電能,破壞絕緣.為了減少渦流,鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊加.,磁通量,感應(yīng)電流,熱效應(yīng),電磁爐,金屬探測(cè)器,渦流,過熱,想一想電流頻率的高低對(duì)渦流有什么影響?如何減小渦流? 答案電流頻率越高,渦

4、流越強(qiáng);減小電流的頻率或增大電阻可減小渦流.,一、自感現(xiàn)象及分析 1.通電自感的分析 (1)電路:如圖362所示.,圖362,(2)裝置要求及作用:A1、A2規(guī)格相同,R的作用是使燈泡A1、A2亮度相同,R1的作用是使燈泡A1、A2均正常發(fā)光. (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:S合上時(shí),A2立即正常發(fā)光,A1逐漸亮起來,穩(wěn)定后兩燈亮度相同. (4)現(xiàn)象分析:在接通的瞬間,電路的電流增大,A2立刻亮起來;穿過線圈L的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大,不能使電流立即達(dá)到最大值,所以A1只能逐漸亮起來.,2.斷電自感的分析,(1)電路:如圖363所示.,圖363,(2)裝置要求:

5、線圈L的電阻較小,目的是接通電路的燈泡正常發(fā)光時(shí),通過線圈的電流IL大于通過燈泡的電流IA,即ILIA. (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:斷開S時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡A先閃亮一下,過一會(huì)兒才熄滅. (4)現(xiàn)象分析:電路斷開的瞬間,通電線圈的電流突然減小,穿過線圈的磁通量也很快地減少,線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈L電流的減小.由于S斷開后,L、A形成閉合回路,L中的電流從IL逐漸減小,流過A的電流突然變?yōu)镮L,然后再從IL逐漸減小到零,所以A先閃亮一下,再逐漸熄滅.,【例1】如圖364所示為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路,下列說法正確的是( ),圖364 A.當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)A1先亮 B.當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)A2先亮 C

6、.當(dāng)斷開開關(guān)S時(shí)A1先熄滅 D.當(dāng)斷開開關(guān)S時(shí)A2先熄滅,解析閉合開關(guān)時(shí),由于自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用,A1電路中的電流只能逐漸增大,所以A2先亮,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)斷開開關(guān)S時(shí),L相當(dāng)于電源,A1、A2、L、R組成閉合回路,電流由支路A1中的電流逐漸減小,所以A1、A2一起逐漸熄滅,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.,答案B,針對(duì)訓(xùn)練1如圖365所示的電路,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),小燈泡將_(選填“逐漸”或“立刻”)變亮.當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),小燈泡將_(選填“逐漸”或“立刻”)熄滅.,圖365,解析閉合開關(guān)時(shí),由于電感器的自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用,A中的電流只能逐漸增大,即小燈泡逐漸變亮;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),由于小燈泡無法與其它用電器

7、構(gòu)成回路,雖然電感器中有自感電動(dòng)勢(shì),但是沒有自感電流,所以小燈泡立刻熄滅. 答案逐漸立刻,二、渦流的利用及防止 1.渦流的利用 (1)渦流的熱效應(yīng).可以利用渦流來加熱,例如電磁爐和高頻感應(yīng)爐. (2)渦流的阻尼作用(稱為電磁阻尼),例如在一些電學(xué)測(cè)量儀表中,利用電磁阻尼儀表的指針迅速地停在它所測(cè)出的刻度上,以及高速機(jī)車制動(dòng)的渦流閘等. (3)渦流探測(cè),如探雷器等. 2.渦流的防止 要減小渦流,可采用的方法是把整塊鐵芯改成薄片疊壓的鐵芯,增大回路電阻.例如電動(dòng)機(jī)和變壓器的鐵芯都不是整塊金屬.,【例2】關(guān)于電磁爐,下列說法正確的是() A.電磁爐也利用了電磁感應(yīng)原理 B.電磁爐可以用陶瓷鍋?zhàn)鲲?C

8、.電磁爐是利用渦流的典型例子 D.電磁爐工作時(shí),鍋與爐體是相互絕緣的 解析電磁爐的工作原理是電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流的熱效應(yīng),A正確;電磁爐的鍋應(yīng)是金屬材料,最好是鐵鍋.當(dāng)鐵鍋與爐體絕緣時(shí),鐵鍋內(nèi)的渦流產(chǎn)生大量的熱量,從而加熱食物.B錯(cuò)誤,C、D正確. 答案ACD,針對(duì)訓(xùn)練2變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成,而不采用一塊整硅鋼,這是為了() A.增大渦流,提高變壓器的效率 B.減小渦流,提高變壓器的效率 C.增大渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量 D.減小渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量 解析渦流的主要效應(yīng)之一就是發(fā)熱,而變壓器的鐵芯發(fā)熱,是我們不希望出現(xiàn)的.所以不采用整塊硅鋼,而采用薄硅鋼片疊壓在一起,目的是減小渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量,進(jìn)而提高變壓器的效率.故B、D正確. 答案BD,

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