3.6、自感现象 涡流(人教选修1-1)

六、自感现象涡流一、自感现象1、回顾：在做3.1-5（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，磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。——互感。思考：线圈A中电流的变化会引起线圈A中激发感应电动势吗？2、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。3、自感现象对电路的影响——观察两个实验演示实验一：开关闭合时的自感现象A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。现象：要求和操作：接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，该感应电动势将阻碍原电流的增加，所以A1中的电流只能逐渐增大，A1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（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，A1最终达到正常发光．分析：按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路，一路流过线圈L，另一路流过灯泡A。灯泡A正常发光把开关断开，注意观察灯泡亮度演示实验二：开关断开时的自感现象电路断开时，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流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐减小，S断开后，L与A组成闭合回路，L中的电流从A中流过，所以A不会立即熄灭，而能持续一段发光时间．要求：线圈L的电阻较小现象：开关断开时，灯A先更亮后再熄灭分析：演示实验二：开关断开时的自感现象用电路图分析实验二结论：1．导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化．2．自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象．3．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势．注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。二、电感器自感系数1．电感器：电路中的线圈又叫电感器。2、自感系数L：（1）描述电感器的性能的，简称自感或电感。（2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的大小、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越大，单位长度上的匝数越多，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。3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。三、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术中应用广泛。如日光灯电子镇流器中，有电阻器、电容器、电感器件三、自感现象的应用和防止2．危害：在切断自感系数很大，电流很强的电路的瞬间，产生很高的自感电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关，精密电阻可采用双线并绕来清除自感现象．四、涡流及其应用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，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流2、应用：（1）新型炉灶——电磁炉。（2）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。四、涡流及其应用3、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。一、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。二、两个演示实验：开关闭合和断开时的自感现象。电路图、要求、操作、现象、原因分析三、电感器：在电路中，线圈又叫电感器。四、自感系数L：1、描述电感器的性能的，简称自感或电感。2、L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的大小、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，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．五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用六、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术中应用广泛。2．危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。七、涡流及其应用、防止。课堂练习和课外作业课堂练习：P69问题与练习1-5课外作业：P69问题与练习1、2、4例1.如图12-8-1所示，电路中，L为自感系数较大的线圈，开关接通且稳定后L上电流为1A，电阻R上电流为0.5A，当S突然断开后，R上的电流由A开始，方向是.举例例2、如图示电路，合上S时，发现电流表A1向右偏，则当断开S的瞬间，电流表A1、A2指针的偏转情况是：（）A.A1向左，A2向右B.A1向右，A2向左C.A1、A2都向右D.A1、A2都向左举例A例3、如图示电路，合上S时，发现电流表A1向右偏，则当断开S的瞬间，电流表A1、A2指针的偏转情况是：（）A.A1向左，A2向右B.A1向右，A2向左C.A1、A2都向右D.A1、A2都向左举例A例4.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R，电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（）A.有阻碍电流的作用，最后电流由I0减少到零B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于IoC.有阻碍电流增大的作用，因而电流Io保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2IoD日光灯的构造镇流器——启动时，产生高电压，帮助点燃；正常工作时的感抗限制电流，保护灯管启动器——自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。关于日光灯的工作原理，下列说法正确的（）A.镇流器的作用是将交流电变为直流电B.在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的BC