第十章.第三单元.5.ppt

高考总复习.物理 选修3-2 第十章 电磁感应 第5课时 自感现象 涡流 磁流体发电机 第三单元 电磁感应现象中STS问题 考点精析 自感现象 基础回顾 1.自感现象：由于导体本身电流发生 而产生的电磁感应现象叫自感现象. 2.自感电动势总要阻碍导体中电流的 ，当导体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向 ，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向 . 3.自感电动势的大小：与线圈中的电流强度的 成正比.即εL=LΔI/Δt，L是 . 4.自感系数：自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量，简称自感或电感. 线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关.线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越 .除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会越 .自感系数的单位： ，简称 .有1 mH= H，1 μH= H. 要点深化 1.对自感现象的理解 当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是要阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体电流本身发生变化而产生的电磁感应现象，就是自感现象.它的实质就是阻碍导体(中学主要研究线圈)中原电流的变化，这种变化包括原电流的大小和方向.即:当原电流变大时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相反；当原电流变小时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相同.当然，阻碍不是“阻止”，原电流还是要发生变化的，只是延缓了变化的速率. 在分析自感现象时，一般当流过线圈L的电流突然增大瞬间，我们可以把L看成一个阻值很大的电阻；当流经L的电流突然减小的瞬间，我们可以把L看作一个电源，它提供一个跟原电流同向的电流. 2.通电自感与断电自感比较 在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭（当抽掉铁芯后，重做实验，断开开关S时，会看到灯A马上熄灭） 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮 现象 L很大（有铁芯），RL《RA A1、A2同规格，R=RL，L较大 器材要求 电路图 断电自感 通电自感 磁场能转化为电能 电能转化为磁场能 能量转化情况 断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，且由于RL《RA，使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使A灯的发光功率突然变大 由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢 原因 断电自感 通电自感 自感现象的应用 基础回顾 1.有利应用：①日光灯的镇流器；②电磁炉. 2.有害避免：①拉闸产生的电弧；②双线绕法制造精密电阻. 3.当线圈中的电流随时间发生变化时，线圈附近的任何导体都会产生 ，在导体内形成 ，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流. 要点深化 涡流剖析 导体在磁场中运动，或者导体静止但有着随时间变化的磁场，或者两种情况同时出现，都可以造成磁感线与导体的相对切割.按照电磁感应定律，在导体中就产生感应电动势，从而产生感应电流.这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同，其路径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流.导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗.涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关. 置于随时间变化的磁场中的导体，也会产生涡流，如变压器的铁心，其中有随时间变化的磁通，它在铁心中产生感应电动势，从而产生涡流.这些涡流使铁心发热，消耗电能，这是不希望有的.但在感应加热装置中，利用涡流可对金属工件进行热处理. 强调：涡流不是自感.只有在导线中因电流发生变化而在导线中产生的感应现象才是自感；而涡流是发生在导线缠绕的金属导体上，是由于电磁感应而发生的. 基础回顾 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机.它可把气体内能