高二物理选修1-13.6《自感现象 涡流》

1、3.6自感现象自感现象 涡流涡流一、自感现象一、自感现象1、回顾：回顾：在右图的实验时，由于线圈在右图的实验时，由于线圈A中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动中激发了感应电动势。势。互感。互感。 思考：思考：线圈线圈A中电流的变化会引起线圈中电流的变化会引起线圈A中激发感中激发感应电动势吗？应电动势吗？2、自感现象：自感现象：由于由于导体本身的电流发生变化而产生导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象的电磁感应现象叫做自感现象。叫做自感现象。 3、自感现象对电路的影响、自感现象对电路的影响观察两个

2、实验观察两个实验演示实验一：开关闭合时的自感现象演示实验一：开关闭合时的自感现象 A1、A2是规格完全一样的灯是规格完全一样的灯泡。闭合电键泡。闭合电键S，调节变阻器，调节变阻器R，使使A1、A2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开使两灯正常发光，然后断开开关关S。重新闭合。重新闭合S，观察到什么，观察到什么现象？现象？ 灯泡灯泡A2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L串联的灯泡串联的灯泡A1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，灯泡接通电路的瞬间，灯泡A1的亮度逐渐增加，由此判断的亮度逐渐增加，由此判断，线圈，线圈L的自

3、感电动势阻碍电流的增大。所以的自感电动势阻碍电流的增大。所以A1中的电中的电流只能逐渐增大，流只能逐渐增大， 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的变化（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，所以虽延缓了电流变化的进程，但增加），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，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：按图连接电路。开关闭按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路，合时电流分为两个支路，一路流过线圈一路流过线圈L，另一路，另一路流过灯泡流过灯泡A。灯泡。灯泡A正常正常发光

4、发光 把开关断开，注意把开关断开，注意观察灯泡亮度。观察灯泡亮度。演示实验二：开关断开时的自感现象演示实验二：开关断开时的自感现象LA开关断开时，灯开关断开时，灯A先更亮后再熄灭先更亮后再熄灭现象现象： 电路断开时，线圈中的电流减小而导致电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电磁通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电流的减小，流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐中的电流只能从原值开始逐渐减小，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中的中的电流从电流从A中流过，所以中流过，所以A不会立即熄灭，而能不会立即熄灭，而能持续一段发光时间。持续一段

5、发光时间。结论：结论：1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，这个感应电动势感应电动势阻碍阻碍原电流的变化。原电流的变化。2自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生自感现象：由于导体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。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，只是变化变慢了，即对电流的变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作

6、用起延迟作用。二、电感器二、电感器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、自感系数、自感系数L：（1）描述电感器的性能的，简称）描述电感器的性能的，简称自感或电感自感或电感。（2）L大小影响因素：大小影响因素：由线圈本身的特性所决定由线圈本身的特性所决定，线圈越大，匝数越多，自感系数就越大，有铁，线圈越大，匝数越多，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。芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多。3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。阻碍作用。4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。、上节

7、学到的变压器，实际上也是电感器。自感现象的应用和防止自感现象的应用和防止 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、电工技术和无线电技术中应用广泛。如术中应用广泛。如日光灯电子镇流器日光灯电子镇流器中，有电中，有电阻器、电容器、电感器件阻器、电容器、电感器件2危害：危害：在切断自感系数很在切断自感系数很大，电流很强的电路的瞬大，电流很强的电路的瞬间，产生很高的自感电动间，产生很高的自感电动势，形成电弧，在这类电势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关，路中应采用特制的开关，精密电阻可采用双线并绕精密电阻可采用双线并绕来清除自感现象。来清除自感现象。三、涡流及其应用三、涡

8、流及其应用1变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势变压器在工作时，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流。外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流涡流2、应用：、应用：（1）新型炉灶）新型炉灶电磁炉。电磁炉。（2）金属探测器：飞机场、火车）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。站安全检查、扫雷、探矿。3、防止：变压器的铁芯都用电阻率很大、防止：变压器的铁芯都用电阻率很大的硅

9、钢片叠成。的硅钢片叠成。1、如图、如图12-8-1所示，电路中，所示，电路中，L为自感系为自感系数较大的线圈，开关接通且稳定后数较大的线圈，开关接通且稳定后L上电上电流为流为1A，电阻，电阻R上电流为上电流为0.5A，当，当S突然突然断开后，断开后，R上的电流由上的电流由 A开始开始 ，方向是方向是 .1减小减小从右向左从右向左2、如图示电路，合上、如图示电路，合上S时，发现电流表时，发现电流表A1向向右偏，则当断开右偏，则当断开S的瞬间，电流表的瞬间，电流表A1 、 A2指指针的偏转情况是：（针的偏转情况是：（ ）A. A1向左，向左，A2向右向右B. A1向右，向右，A2向左向左C. A1 、A2都向右都向右D. A1 、A2都向左都向左A3、如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都、如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键，电键S原来打原来打开，电流为开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，自感电动势（圈有自感电动势产生，自感电动势（ ）A. 有阻碍电流的作用，最后电流由有阻