吉林省长春市第五中学高三物理 电磁感应--电感、涡流课件

一 互感现象 两个相邻的线圈 当一个线圈中的电流变化时在另一个线圈中产生感应电动势 这种现象叫做互感 这种感应电动势叫做互感电动势 变压器就是利用互感现象制成的 互感现象1 swf互感现象2 swf 二 自感现象 1 自感 当一个线圈中的电流变化时 它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势 这种现象叫做自感 相应的电动势叫做自感电动势 2 典型电路 通电自感现象 swf断电自感现象 swf 3 规律 自感电动势大小 自感电动势方向服从楞次定律 即感应电流总是阻碍原电流的变化 4 自感系数 公式中的L叫做自感系数 简称自感或电感 自感系数与线圈的大小 形状 匝数以及是否有铁芯等因素有关 三 涡流 1 定义 块状金属在磁场中运动 或者处在变化的磁场中 金属块内部会产生感应电流 这种电流在整块金属内部自成闭合回路 叫做涡流 2 热效应 金属块中的涡流要产生热量 如果磁通量变化率大 金属的电阻率小 则涡流很强 产生的热量很多 利用涡流的热效应可以制成高频感应炉 高频焊接 电磁炉等感应加热设备 变压器 电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量 严重时还会使设备烧毁 为减少涡流 变压器 电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成 涡流 swf涡电流的热效应 swf 由于变化磁场激起感生电场 则在导体内产生感应电流 交变电流 高频感应加热原理 这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状 故称涡电流 涡流 交变电流 减小电流截面 减少涡流损耗 整块铁心 彼此绝缘的薄片 电磁阻尼 涡旋电场 返回 3 磁效应 块状导体在磁场中运动时 产生的涡流使导体受到安培力 安培力的方向总是阻碍导体的运动 这种现象称为电磁阻尼 电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的 4 机械效应 磁场相对于导体转动 导体中的感应电流使导体受到安培力作用 安培力使导体运动起来 这种作用称为电磁驱动 交流感应电动机 磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的 电磁阻尼 swf电磁驱动 swf涡流 rm 1 07海南 在如图所示的电路中 a b为两个完全相同的灯泡 L为自感线圈 E为电源 S为开关 关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序 下列说法正确的是 A 合上开关 a先亮 b后亮 断开开关 a b同时熄灭B 合上开关 b先亮 a后亮 断开开关 a先熄灭 b后熄灭C 合上开关 b先亮 a后亮 断开开关 a b同时熄灭D 合上开关 a b同时亮 断开开关 b熄灭 a后熄灭 C 2 07徐州三测 在如图所示电路中 A B是两个完全相同的灯泡 L是一个自感系数很大 直流电阻为零的电感线圈 C是电容很大的电容器 当S闭合与断开时 对A B的发光情况判断正确的是 A S闭合时 A立即亮 然后逐渐熄灭B S闭合时 B立即亮 然后逐渐熄灭C S闭合足够长时间后 B发光 而A不发光D S闭合足够长时间后再断开S B立即熄灭 而A逐渐熄 AC 3 如图所示 A和B是电阻为R的电灯 L是自感系数较大的线圈 当S1闭合 S2断开且电路稳定时 A B亮度相同 再闭合S2 待电路稳定后将S1断开 下列说法中 正确的是 A B灯立即熄灭B A灯将比原来更亮一些后再熄灭C 有电流通过B灯 方向为c dD 有电流通过A灯 方向为b a AD 4 如图所示 abcd是一闭合的小金属线框 用一根绝缘的细杆挂在固定点O 使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域 磁感线方向跟线框平面垂直 若悬点摩擦和空气阻力不计 则 A 线框进入或离开磁场区域时 都产生感应电流 而且电流的方向相反B 线框进入磁场区域后 越靠近OO 线时速度越大 因而产生的感应电流也越大C 线框开始摆动后 摆角会越来越小 摆角小到某一值后将不再减小D 线框摆动过程中 机械能完全转化为线框电路中的电能 AC 5 02上海 如图所示 A B为大小 形状均相同且内壁光滑 但用不同材料制成的圆管 竖直固定在相同高度 两个相同的磁性小球 同时从A B管上端的管口无初速释放 穿过A管比穿过B管的小球先落到地面 下面对于两管的描述这可能正确的是 A A管是用塑料制成的 B管是用铜制成的 B A管是用铝制成的 B管是用胶木制成的 C A管是用胶木制成的 B管是用塑料制成的 D A管是用胶木制成的 B管是用铝制成的 B 6 如图所示是一种延时开关 当S1闭合时 电磁铁F将衔铁D吸下 C线路接通 当S1断开时 由于电磁感应作用 D将延迟一段时间才被释放 则 A 由于A线圈的电磁感应作用 才产生延时释放D的作用B 由于B线圈的电磁感应作用 才产生延时释放D的作用C 如果断开B线圈的电键S2 无延时作用D 如果断开B线圈的电键S2 延时将变长 BC 7 如图所示 电路中L是自感系数较大的电感器 当滑动变阻器的滑动触头P从A端迅速滑向B端过程中通过AB的中点C时刻 回路中的电流为I1 当滑动触头P从B端迅速滑向A端过程中通过C点时刻 回路中的电流为I2 当滑动触头固定在C点时刻 回路中的电流为I3 则下列关系正确的是 A I1 I2 I2B I1 I2 I3C I1I3 C 8 如图所示 电键S原先闭合 电路处于稳定状态 在某一时刻t1突然打开电键S 则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图像是 D 9 07连云港三研 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图 用电流传感器显示器各时刻通过线圈L的电流 电路中电灯的电阻R1 6 0 定值电阻R 2 0 AB间电压U 6 0V 开关S原来闭合 电路处于稳定状态 在t1 1 0 10 3s时刻断开关S 此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示 1 求出线圈L的直流电阻RL 2 在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向 3 在t2 1 6 10 3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少 解答 1 由图可知 零时刻通过电感线圈L的电流为