吉林省長(zhǎng)市第五中學(xué)高三物理 電磁感應(yīng)電感、渦流課件

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1、Gypsy Circle.wma 新課標(biāo)物理高三一輪復(fù)習(xí) 選修32 電磁感應(yīng) 第第7課時(shí)課時(shí) 電感電感 渦流渦流一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象 兩個(gè)相鄰的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。互感現(xiàn)象1.swf 互感現(xiàn)象2.swf二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象 1自感：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做自感，相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。 2典型電路： 通電自感現(xiàn)象.swf 斷電自感現(xiàn)象.swf3規(guī)律：自感電動(dòng)勢(shì)大小 tILE 自感電動(dòng)勢(shì)方向服從楞次定律，即感

2、應(yīng)電流總是阻礙原電流的變化。 4自感系數(shù)：公式 中的L叫做自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感。自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)。tILE三、渦流三、渦流 1定義：塊狀金屬在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，或者處在變化的磁場(chǎng)中，金屬塊內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成閉合回路，叫做渦流。 2熱效應(yīng)：金屬塊中的渦流要產(chǎn)生熱量。如果磁通量變化率大，金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多。利用渦流的熱效應(yīng)可以制成高頻感應(yīng)爐、高頻焊接、電磁爐等感應(yīng)加熱設(shè)備。變壓器、電機(jī)鐵芯中的渦流熱效應(yīng)不僅損耗能量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使設(shè)備燒毀為減少渦流，變壓器、電機(jī)中的鐵芯都是用很薄的硅鋼片疊壓而成。渦流.swf

3、渦電流的熱效應(yīng).swf由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。交變電流交變電流高頻感應(yīng)加熱原理高頻感應(yīng)加熱原理這些感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀，故稱這些感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀，故稱渦電流渦電流(渦流渦流)交變電流交變電流減小電流截面，減少渦流損耗減小電流截面，減少渦流損耗整塊整塊鐵心鐵心彼此絕緣彼此絕緣的薄片的薄片電磁阻尼電磁阻尼 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)返回返回 3磁效應(yīng)：塊狀導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的渦流使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。電磁儀表中的電磁阻尼器就是根據(jù)渦流磁效應(yīng)制成的 4機(jī)械效應(yīng)

4、：磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種作用稱為電磁驅(qū)動(dòng)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、磁性式轉(zhuǎn)速表就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。電磁阻尼.swf 電磁驅(qū)動(dòng).swf渦流.rm 1（07海南）在如圖所示的電路中，a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是 （ ） A合上開關(guān)，a先亮，b后亮； 斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅 B合上開關(guān)，b先亮，a后亮； 斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅 C合上開關(guān)，b先亮，a后亮； 斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅 D合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b熄滅，a后熄滅C 2（07徐

5、州三測(cè)）在如圖所示電路中。A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻為零 的電感線圈，C是電容很大的電容器當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，對(duì)A、B的發(fā)光情況判斷正確的是 （ ） AS閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅 BS閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅 CS閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間 后，B發(fā)光，而A不發(fā)光 DS閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間 后再斷開S，B立即熄滅， 而A逐漸熄AC 3如圖所示，A和B是電阻為R的電燈，L是自感系數(shù)較大的線圈，當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，A、B亮度相同，再閉合S2 ，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法中，正確的是（ ） AB燈立即熄滅 BA燈將比原來更亮一些后再熄滅 C有電流通過B燈，

6、 方向?yàn)閏d D有電流通過A燈， 方向?yàn)閎aAD 4如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)的過程穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，則 （ ） A線框進(jìn)入或離開磁場(chǎng)區(qū)域 時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流 的方向相反 B線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，越 靠近OO線時(shí)速度越大，因而產(chǎn) 生的感應(yīng)電流也越大 C線框開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來越小，擺角小到某一值后將不再減小 D線框擺動(dòng)過程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能AC 5（02上海）如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直

7、固定在相同高度。兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管比穿過B管的小球先落到地面。下面對(duì)于兩管的描述這可能正確的是： （ ） AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的； BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的； CA管是用膠木制成的， B管是用塑料制成的； DA管是用膠木制成的， B管是用鋁制成的。B 6如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則 （ ） A由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用 B由于B線圈的電磁感應(yīng)作用， 才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用 C如果斷開B線圈的電鍵

8、S2 ， 無延時(shí)作用 D如果斷開B線圈的電鍵S2 ， 延時(shí)將變長(zhǎng)BC 7如圖所示，電路中L是自感系數(shù)較大的電感器當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從A端迅速滑向B端過程中通過AB的中點(diǎn)C時(shí)刻，回路中的電流為I1；當(dāng)滑動(dòng)觸頭P從B端迅速滑向A端過程中通過C點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為I2；當(dāng)滑動(dòng)觸頭固定在C點(diǎn)時(shí)刻，回路中的電流為I3 ，則下列關(guān)系正確的是 （ ） A I1 = I2 = I2 B I1 I2 I3 C I1 I3 I3C 8如圖所示，電鍵S原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在某一時(shí)刻t1突然打 開電鍵S，則通過電阻R1中的 電流I1隨時(shí)間變化的圖像是 （ ）D 9(07連云港三研)圖甲為某同學(xué)研究自感

9、現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，用電流傳感器顯示器各時(shí)刻通過線圈L的電流。電路中電燈的 電阻R1=6.0， 定值電阻R=2.0， AB間電壓 U=6.0 V。開關(guān)S原來閉合，電路 處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1.0103 s 時(shí)刻斷開關(guān)S，此時(shí)刻前后電流傳 感器顯示的電流隨時(shí)間變化的圖 線如圖乙所示。 （1）求出線圈L的直流電阻RL； （2）在圖甲中用箭頭標(biāo)出斷開 開關(guān)后通過電燈的電流方向； （3）在t2=1.6103 s時(shí)刻線圈 L中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少？ 解答：（1）由圖可知，零時(shí)刻通過電感線圈L的電流為：I01.5A， 由歐姆定律：RRUIL0解得：2RIURL（2）R1中電流方向向左（或逆時(shí)針方向） （3）由圖可知，在t2=1.6103 s時(shí)刻電感線圈L的 電流I=0.2A。線圈此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，由閉合電路 的歐姆定律得：E = I (RL+R+R1)代入數(shù)據(jù)解之得：E2.0V再見