高三复习 互感和自感 涡流

图9-3-9第三课时 互感和自感 涡流

一、通电自感和断电自感的比较 【例1】在如图9-1-1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 先熄灭,a 后熄灭

如图9-3-2所示的电路中

D 1和D 2是两个相同的小电珠,L

是一个自感系数相当大的线圈, 其电阻与R 相同,在电键S 接通 和断开时,灯泡D 1和D 2亮暗的顺 序是( )

A .接通时D 1先达最亮,断开时D 1后灭

B .接通时D 2先达最亮,断开时D 1后灭

C .接通时

D 1先达最亮,断开时D 1先灭 D .接通时D 2先达最亮,断开时D 2先灭 二、涡流的应用

【例2】桌面上放一铜片，一条形磁铁的N 极自上而下接近铜片的过程中,如图9-3-3所示,铜片对桌面的压力( )

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法判断是否变化 三、自感现象的深入分析 【例3】如图9-3-6 所 示，A 、B 是两个完全相同的 灯泡,L 是自感系数较大的线 圈，其直流电阻忽略不计.当 电键K 闭合时,下列说法正确 的是( )

A.A 比B 先亮，然后A 熄灭

B .B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗，A 逐渐变

亮

C.A 、B 一齐亮，然后A 熄灭

D.A 、B 一齐亮．然后A 逐渐变亮.B 的亮度不变

课堂自主训练

1.如图9-3-8所示是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路,L 两端并联一只电压表,用来测自感线圈的直流电压,在测定完毕后,将电路拆开时应先( )

A .断开S 1

B.断开S 2

C.拆除电流表

D.拆除电阻R

2.如图9-3-9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 的过程中能穿过水平方向的匀强磁

场区域（磁场在竖直方向上的宽度大于线框的宽

度）,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

课后创新演练

1.如图9-3-10所示，水平方向的磁场垂直于光滑曲面，闭合小金属环从高h 的曲面上端无

初速滑下,又沿曲面的另一侧上 升,则( )

A.若是匀强磁场,环在 左侧上升的高度小于h

B.若是匀强磁场,环在 左侧上升的高度大于h

C.若是非匀强磁场,环在左侧上升高度等于

h

D.若是非匀强磁场,环在左侧上升高度小于

图9-3-1

图

9-3-2

图9-3-3图9-3-6

图

9-3-8

图9-3-10

第4课时电磁感应定律的应用（一）

一、电磁感应中的图象问题

2.解决此类问题的一般步骤

(1)明确图象的种类,即是B-t图还是Ф-t图,

或者E-t图、I-t图等.

(2)分析电磁感应的具体过程.

(3)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿

定律等规律写出函数方程.

(4)根据函数方程,进行数学分析,例如分析斜

率的变化、截距等.

(5)画图象或判断图象.

【例1】在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一

个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流

的正方向如图9-4-1(甲)所示,当磁场的磁感应强度

B随时间t按如图9-4-1(乙)变化时,下图中ABCD能

正确表示线圈中感应电动势ε变化的是

( )

【答案】(A)

●拓展

一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图9-4-2(甲)所示,磁感应强度B随时间t的变化规律如图(乙)所示.以I表示线圈中的感应电流,以图(甲)中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的I-t图中正确的是( )

【答案】(A)

二、电磁感应中的电路问题

两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,M、M’处接有如图9-4-5所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C、长度也为L、电阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q,求:

(1)ab运动速

度V的大小;

(2)电容器所

带的电荷量q.

【解析】(1)设ab上产生的感应电动势为E,回路中的电流为I, ab运动距离s所用时间为t,三个电阻R与电源串联,总电阻为4R,

则E=B L v由闭合电路欧姆定律有

4R

E

I=/

t s v

=由焦耳定律有

2

(4)

Q R t

=I由上述各式得

4Q R

v

L s

=

B

(2)设电容器两极板间的电势差为U,则有U=IR,

电容器所带电荷量q=CU 解得

CQR

q

BLs

=

【答案】

4

22

Q R

v

L s

=

B

,

C Q R

q

B L s

=

图

9-4-1

图

9-4-2

图9-4-5

三、电路中具有变化的电动势问题的分析 【例3】如图9-4-6所示,在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,∠MON=α,在它上面搁置另一根与ON 垂直的导线PQ ，PQ 紧贴MO 、ON 并以平行于ON 的速度v ，从顶角O 开始向右匀速滑动，设裸导线单位长度的电阻为R 0，磁感应强度为B ,求回路中的感应电流. 【答案】sin (1cos sin )0

v R R

αααE B I

==

++

课堂自主训练

1.如图9-4-7所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右).则 A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a →b →c

→d →a

B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a →d →c →b →a

C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右

D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左

2.如图9-4-8所示,两光滑平行金属导轨间距为

L ,直导线MN 垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整

个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B .电容器的电容C ,除电阻R 外,导轨和导线的电阻均不计.现给导线MN 一初速度,使导线MN 向右运动,当电路稳定后,MN 以速度v 向右做匀速运动时( )

A.电容器两端的电压为零

B.电阻两端的电压为BL v

C.电容器所带电量为CBL v

D.为保持MN 匀速运动,需 对其施加的拉力大小为B 2L 2v /R .

1.如图9-4-9所示,金属杆ab 、cd 可以在光滑导轨PQ 和RS 上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里.当ab 、cd 分别以速度v 1和v 2滑动时,回路中感应电流方向为逆时针方向,则v 1和v 2的大小及方向可能是( )

A.v 1＞v 2,v 1向右,v 2向左

B.v 1＞v 2,v 1和v 2都向左

C.v 1=v 2,v 1和v 2都向右

D.v 1=v 2,v 1和v 2都向左

2.如图9-4-10所示,电路稳定后,小灯泡有一定的亮度,现将一与螺线管等长的软铁棒沿管的轴线迅速插入螺线管内,判断在插入过程中灯泡的亮度变化情况为( )

A.变暗

B.变亮

C.不变

D.无法判断

3.如图9-4-13所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E ,则a 、b 两点间的电势差为( ) A.E/2

B.E/3

C .2E/3

D.E

6.如图9-4-14所示,把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环,水平 固定在竖直向下的磁感应 强度为 B 的匀强磁场中,一长度为2a 、电 阻等于R 、粗细均匀的金属棒 MN 放在圆环上,与圆环始终保持良好 的接触.当金属棒以恒定速度v 向 右移动,且经过圆心时,求:

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 (2)在圆环和金属棒上消耗的总功率

图

9-4-6图

9-4-7

图

9-4-8

图

9-4-10

图

9-4-9

图9-4-13

图9-4-14

第5课时 电磁感应定律的应用（二）

一、电磁感应中的动力学问题

【例1】如图9-5-1所示,两根足够长的直金属导轨

MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L ,M 、P 两点之间接有阻值为R 的电阻.一根质

量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

(1)由b 向a 方向看到的装置如图(b)所示,请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图;

(2)在加速下滑过程中,当ab 杆的速度大小为v 时,求此时ab 杆中的电流及加速度大小;

(3)求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值.

(2)

B L v I R

=

22sin B L v a g m R

θ=-

(3)

sin m gR m B L

v θ=

二、电磁感应中的能量问题

【例2】如图9-5-3所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L ,左端接有 阻值为R 的电阻,处在方 向竖直向下、磁感应强度 为B 的匀强磁场中.质量 为m 的导体棒与固定弹簧 相连,放在导轨上,导轨与 导体棒的电阻均可忽略.初

始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v 0,在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.试求:

(1)初始时刻导体棒受到的安培力.

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为E P ,则这一过程中安培力所做的功W 1和电阻R 上产生的焦耳热Q 1分别为多少?

(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q 为多少?

【答案】(1)

22B L F R

v =

,方向水平向左.

(2) 1

21

2

W m v P =E -

, 12

1

02

Q m v P

=-E

(3)初始位置 120

2

Q

m v =

【例3】如图9-5-5所示, 竖直平面内有足够长的金属导 轨,轨距0.2m,金属导体ab 可 在导轨上无摩擦地上下滑动,ab 的电阻为0.4Ω,导轨电阻不计,

导轨ab 的质量为0.2g,垂直纸

面向里的匀强磁场的磁应强度为

0.2T,且磁场区域足够大,当ab 导体自由下落0.4s 时,突然接通电键K ,则：（1）试说出K 接通后,ab 导体的运动情况.（2）ab 导体匀速下落的速度是多少?（g 取10m/s 2）

【答案】(1)先做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动.再做竖直向下的匀速运动.

(2) 0.5(/)

22

m gR V m s m

B L

==

图

9-5-1

图9-5-3

图9-5-5

(完整版)高中物理《互感与自感》经典例题

《互感与自感》 【典例精讲】 1．在空间某处存在一变化的磁场，则下列说法中正确的是() A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流 B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流 C．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场 D．磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场 解析：由感应电流产生的条件可知，只有穿过闭合线圈的磁通量发生改变，线圈内才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A错误，B 正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合线圈无关，故C错误，D正确。 答案：BD 2.某线圈通有如图1所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向 的时刻有() A．第1 s末B．第2 s末 C．第3 s末D．第4 s末图1 解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反。在图像中0～1 s时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 s时间内原电流为负方向且增加，所以自感电动势与其负方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s时间内可得正确答案为B、D。 答案：BD 3.在如图2所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度 在表盘中央的两相同的电流表。当开关S闭合时，电流表G1、G2的指针 都偏向右方，那么当断开开关S时，将出现的现象是() A．G1和G2指针都立即回到零点 B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点图2 C．G1指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D．G2指针缓慢地回到零点，而G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 解析：根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏。那么，电流方向自左向右

大学物理知识点

A r r y r ? 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△，2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确 r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?= ? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+

§9.3互感和自感电磁感应中的电路问题

§9.3 互感和自感电磁感应中的电路问题 1．互感现象 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，此现象称为互感。 2. 自感 (1)自感现象：由于导体自身电流发生变化而产生的电磁感应现象。自感现象是电磁感应的特例．一般的电磁感应现象中变化的原磁场是外界提供的，而自感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场．它们同属电磁感应，所以自感现象遵循所有的电磁感应规律． (2)自感电动势：自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。自感电动势和电流的变化率(△I/△t)及自感系数L成正比。自感系数由导体本身的特性决定，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数也会增大。 自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化，不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零． (3)通电自感：通电时电流增大，阻碍电流增大，自感电动势和原来电流方向相反。 (4)断电自感：断电时电流减小，阻碍电流减小，自感电动势与原来电流方向相同。 自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生．在判断电路性质时，一般分析方法是：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；电路电流稳定时，看成导线；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． 当电路中的电流发生变化时，电路中每一个组成部分，甚至连导线，都会产生自感电动势去阻碍电流的变化，只不过是线圈中产生的自感电动势比较大，其它部分产生的自感电动势非常小而已．3．涡流 当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内且形成旋涡，很象水中的旋涡，简称涡流。 （1）把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水里的漩涡，称涡电流，涡流常常很强。 （2）涡流的减小：在各种电机和变压器中，为了减少涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁芯。 （3）涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉就是利用强大的涡流使金属尽快熔化，电学测量仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流。 4. 电磁感应中电路问题 在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路充当电源．因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是： ①确定电源，用电磁感应的规律确定感应电动势的大小和方向； ②分析电路结构，明确内、外电路，必要时画等效电路； ③运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质，电功率等公式联立求解． 【典型例题】 ［例１］在如图（a）（b）所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯D 的电阻， 接通开关S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（） (a)(b) A.在电路（a）中,断开S,D将逐渐变暗 B.在电路（a）中,断开S,D将先变得更亮,然后才变暗 C.在电路（b）中,断开S,D将逐渐变暗 D.在电路（b）中,断开S,D将先变得更亮,然后渐暗 ［例2］如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区 域，磁场的磁感应强度大小 为B 。边长为L的正方形 金属abcd（下简称方框）放 在光滑的水平面上，其外侧 套着一个与方框边长相同 的U型金属框架MNPQ（下 c a b M d N B Q P

自感和涡流(含答案)

-、基础知识 (一)自感与涡流 1、自感现象 (1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的 感应电动势叫做自感电动势. ⑵表达式：E = L 善 ⑶自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关. 2、涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水 中的旋涡，所以叫涡流. (1) 电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总 是阻碍导体的相对运动. ⑵电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的 作用，安培力使导体运动起来. (3) 电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用. (二)自感现象的分析 1、自感现象“阻碍”作用的理解 (1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反, 使其缓慢地增加. ⑵流过线圈的电流减小时， 线圈中产生的自感电动势与电流方向相同， 使其缓慢地减小. 线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的 I L 逐渐变小. 2、自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2) 通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化. ⑶电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体. (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不 自感和涡流 阻碍电流的增加, 阻碍电流的减小,

能使过程停止，更不能使过程反向. 技巧点拨 在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈 明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化.同时注意, 忽略不计?在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路. 二、练习 接通S ,使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则 —— 答案 AD 解析 在电路(a)中，灯A 和线圈L 串联，它们的电流相同，断开 电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯A 的电流仍逐渐减小，从而灯A 只能渐渐变暗.在 电路(b)中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，电流则小于线圈 L 中 的电流，断开 S 时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过 R 、A 形成回路，灯A 中电流突然变大，灯 A 变得更亮，然后渐渐变暗，故 A 、D 正确. 2、如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不 计，开关S 原来接通?现将开关 S 断开，则 D . L 3闪亮一下后恢复到原来的亮度 L 与用电器的串、并联关系, L 的自身电阻是不是能 1、如图(a)、(b)所示的电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小, 且小于灯 A 的电阻, A .在电路 ⑻中，断开S , A 将渐渐变暗 B .在电路 (a)中，断开S, A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 C ?在电路 (b)中，断开S , A 将渐渐变暗 D ?在电路 (b)中，断开S , A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 S 时，线圈上产生自感 A . L 1点亮，L 2变暗，最终两灯一样亮 B . L 2闪亮一下后恢复到原来的亮度 C . L 3变暗一下后恢复到原来的亮度

六、自感现象涡流

涡流课后练习 1．自主思考——判一判 (1)涡流也是一种感应电流。(√) (2)导体中有涡流时，导体本身会产热。(√) (3)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。(×) (4)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律。(√) (5)电磁阻尼发生的过程中，存在机械能向内能的转化。(√) (6)电磁驱动时，被驱动的导体中有感应电流。(√) 2．下列做法中可能产生涡流的是() A．把金属块放在匀强磁场中 B．让金属块在匀强磁场中做匀速运动 C．让金属块在匀强磁场中做变速运动 D．把金属块放在变化的磁场中 解析：选D涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化。而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误，把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D正确。 3．[多选]变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一整块硅钢，这是为了() A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大涡流，减小铁芯的发热量 D．减小涡流，减小铁芯的发热量 解析：选BD涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的。所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的就是减小涡流，从而减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率。故B、D正确。 4．金属探测器已经广泛应用于安检场所，下列关于金属探测器的说法正确的是() A．金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中 B．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流 C．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流 D．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动的探测效果相同 解析：选C金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误，C正确；探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动，相对静止时无法得出探测效果，故D

互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。 2．结论

高中物理-自感和涡流精讲精练

高中物理-自感和涡流精讲精练 一、自感和涡流 1．自感现象：当导体中电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,这种由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象． 2．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势E＝L ΔI Δt ,其中L叫自感系 数,它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯有关,自感系数的单位是亨利(H),1 mH＝10－3H,1 μH＝10－6H. 3．涡流 当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的漩涡状的感应电流． (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动． (2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的． 例题1． (多选)如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零．A和B是两个完全相同的灯泡,则下列说法中正确的有( ) A．当开关S闭合瞬间,A、B两灯同时亮,最后B灯熄灭 B．当开关S断开瞬间,A、B两灯同时熄灭 C．当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低 D．当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b 解析：选AD.开关S闭合瞬间,线圈L对电流有阻碍作用,则相当于灯泡A与B串联,因此同时亮,且亮度相同,稳定后B被短路熄灭,选项A正确；稳定后当开关S断开后,A马上熄灭,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,左端电势高,与灯泡B构成闭合回路放电,流经灯泡B的电流是由a到b,B闪一下

再熄灭,选项D正确,B、C错误． 考点三自感现象的理解及应用 1．自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化． (2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化． (3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体． (4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向． 2．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题 与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡 电路图 通电时电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定 断电时电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电 流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2：①若 I 2 ≤I1,灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1, 灯泡闪亮后逐渐变暗．两种情况灯 泡中电流方向均改变. 1．(多选)如图甲、乙所示,电路中的电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( ) A．在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗 B．在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗 C．在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗 D．在电路乙中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗

高二物理第三章《自感现象涡流》知识点

高二物理第三章《自感现象涡流》知识点 高二物理第三章《自感现象涡流》知识点 1、电磁炉原理： 电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的 磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。 电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板(结晶玻璃)，台面下边装有高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。 其工作过程如下：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电 加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。 其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电 磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能 向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源。 概述 电磁炉按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类，相比较高频电磁灶受热效率高，比较省电。 按样式分类，可以分以下三种。 台式电磁炉：分为单头和双头两种，具有摆放方便、可移动性强等优点。因为价格低较受欢迎。 埋入式电磁炉：是将整个电磁炉放入橱柜面内，然后在台面上挖个洞，使灶面与橱柜台面成一个平面。业内专家认为这种安装方法

只求美观，但不科学，很大一部分消费群体把电磁炉当做火锅，埋 入式炒菜并不方便。 嵌入式电磁炉：可适应不同锅具的需要，不再对锅具有特殊要求。 3、涡流，涡流，就是旋涡一样的电流。 高中是人生中的关键阶段，大家一定要好好把握高中，编辑老师为大家整理的高二物理第三章知识点，希望大家喜欢。

知识讲解 互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 编稿：张金虎 审稿：代洪 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。

互感和自感

第六节 互感和自感 一、互感现象 如右图所示，两线圈之间没有导线相连，但当左 线圈中电流变化时，它产生的变化的磁场会在右线圈 中产生感应电动势，这种现象叫 ，这 种感应电动势叫 。 利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈 二、自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身也激发出感应电动势，这种现象称为 ，由于自感而产生的感应电动势叫 。 自感电动势同样遵从法拉第电磁感应定律 E=?Φ/?T 由于磁场的强度正比于电流的强度，所以磁通量的变化正比于电流的变化E ∝?I/?T 写成等式 E=L ?I/?T L 是比例系数，叫自感系数，简称 或 自感系数L 由线圈自身的因素决定，它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大的多。 电感的单位 简称 常用单位 1H= mH= μH 自感系数L 表征了电路本身的一种电磁属性。任何回路中只要有电流的改变，就必将在回路中产生自感电动势，以阻碍回路中电流的改变。显然，回路的自感系数愈大，阻碍电流变化的能力也越强，则改变该回路中的电流也愈不易。换句话说，回路的自感有使回路保持原有电流不变的性质，这一特性和力学中物体的惯性相仿。因而，自感系数可认为是描述回路“电磁惯性”的一个物理量。 演示实验1：如右图所示，两个灯泡A 1和A 2的规格相同，线圈L 和电阻R 的电阻相同。闭合电键，可观察到灯泡 A 1 ，灯泡A 2 现象解释：接通电源的瞬间，电路中的电流增强，穿过 线圈L 的磁通量也随之增加，所以线圈L 中产生自感电动势，阻碍电流的增大。但不能阻止电流的增大，只是延缓了电流变大的时间，使灯泡A 1较慢的亮起来。自感系数L 越大， 对电流的阻碍作用越强，现象越明显。 流过灯泡A 1和A 2的电流I 随时间t 变化的图象如右图所示。流过灯泡A 2的电流瞬间即达到最大值，而流过灯泡 A 1的电流却需要较长的时间。

高中物理教案 互感和自感

中小学课堂教学教案年月日

教学活动 学生活动（一）引入新课 提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ （1）在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化 时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。 （二）进行新课 1、互感现象 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在 另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间 产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生 感应电动势。 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互 感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电 工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。 变压器，收音机里的磁性天线。 2、自感现象 教师：我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生 感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 ［实验1］演示通电自感现象。 画出电路图（如图所示），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？（实验反复几次） 现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线 圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。 提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的 感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正 常值的时间。

互感和自感、涡流

互感和自感涡流 知识要点： 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。 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： t 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E L—中的L叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与线圈 t 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。 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。 课堂练习 1 ?（海南）在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡， 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

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

互感和自感 题组一自感现象 1.下列单位换算正确的是() A.1亨=1欧·秒 B.1亨=1伏·安/秒 C.1伏=1韦/秒 D.1伏=1亨·安/秒 解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。 答案:D 2. 在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是() A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消 B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消 C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消 D.以上说法均不正确 解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线 圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。 答案:C 题组二通电自感: 3.( 多选题 )

如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数 较大的线圈。开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的 电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( ) A.I1开始较大而后逐渐变小 B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小 解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化, 所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。 答案:AC 4. 如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向 是。当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。 解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。 答案:A→B B→A 题组三断电自感

自感和涡流专题

i 1 L S i 2 自感现象 1.如图所示电路中，A 、B 是相同的两小灯．L 是一个带铁芯的线圈，电阻可不计．调节 R ，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关合上和断开时( ) A ．两灯同时点亮、同时熄灭． B ．合上 S 时，B 比 A 先到达正常发光状态． C ．断开 S 时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭． D ．断开 S 时，A 、B 两灯都不会立即熄灭，通过 A 、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同． 2．如图所示的电路中，L 1、L 2是完全相同的灯泡，线圈L 的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R 相等。下列说法正确的是（ ） A ．闭合开关S 时，L 1先亮、L 2后亮，最后它们一样亮 B ．闭合开关S 时，L 1、L 2始终一样亮 C ．断开开关S 时，L 2立刻熄灭、L 1 过一会才熄灭 D ．断开开关S 时，L 2 、L 1 都要过一会才熄灭 3．如图所示，开关 S 闭合且达到稳定时，小灯泡能正常发光．则当闭合 S 和断开 S 的瞬间能观察到的 打开着，电流 I 0=E/2R,今合下电键将一个电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势 （ ） A ．有阻碍电流的作用，最后电流由 I 0 减小为零． B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于 I 0． C ．有阻碍电流增大作用，因而电流保持为 I 0 不变． D ．有阻碍电流增大作用，但电流最后还是要增大到 2I 0． 6．如图所示，A 和 B 是电阻为 R 的电灯，L 是自感系数较大内阻不计的线圈，当 S 1 闭合、S 2 断开且电路稳定时，A 、B 亮度相同，再闭合 S 2，待电路稳定后将 S 1 断开，下列说法中正确的是（ ） A ．B 灯立即熄灭 B ．A 灯先亮一下后再熄灭 C ．有电流通过 B 灯，方向为 c →d D ．有电流通过 A 灯，方向为 a →b 7．如图甲所示电路，S 是闭合的，此时流过线圈 L 的电流为 i 1，流过灯泡 A 的电流为 i 2，且 i 1>i 2， 在 t 1 时刻将 S 断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是( ) 现象分别是( ) A ．小灯泡慢慢亮；小灯泡立即熄灭B ．小灯泡立即亮；小灯泡立即熄灭 C ．小灯泡慢慢亮；小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 D ．小灯泡立即亮；小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 4. 如图所示，A 、B 是两盏完全相同的白炽灯，L 是电阻不计的电感线圈，如果断开开关 S 1，接通 A i 1 i 2 －i 2 －i 1 A 甲 i 1 i 2 －i 2 －i 1 B i 1 i 2 －i 2 －i 1 乙 i 1 i 2 －i 2 －i 1 D S 2，A 、B 两灯都能同样发光。如果最初 S 1 是接通的， S 2 是断开的。那么，可能出现的情况是（ ） A.刚一接通 S 2，A 灯就立即亮，而 B 灯则迟延一段时间才亮； B.刚接通 S 2 时，线圈 L 中的电流为零； C.接通 S 2 以后，A 灯变亮，B 灯由亮变暗； D.断开 S 2 时，A 灯立即熄灭，B 灯先亮一下然后熄灭。 5.如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是 R ．电键 S 原来 i t 1 t i t 1 t i t 1 t i t 1 t

自感现象涡流学案

自感现象涡流学案 一、本课目标： 1、了解什么是自感现象集资干线相对电路的影响。 2、直到自感系数的概念，影响自感系数大小的因素。 3、了解自感想象和涡流的利用及其危害。 4、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理。 二、自主学习： 1、复习相关知识： ⑴电磁感应产生的条件：。 ⑵引起磁通量变化的因素都有：___________、___________、_____________。 ⑶复习课本56页实验：_____________引起了磁通量的变化。 2、自感现象： ⑴概念 ___________________________________________________________________________ ________________________________这种现象叫做自感现象_______________________ _________称为自感电动势。 ⑵自感现象对电路的影响： 实验1：电路图如图1所示，当闭合开关的瞬间 现象：______________________________________________________________。 原因：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 实验2：电路图如图2所示，当断开开关的瞬间 现象：______________________________________________________________。 原因：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 通过实验得到的结论：电路中自感现象的作用是：___________________________________ ______________________________________________________________________________。 3、自感系数： 【提问】：自感现象是电磁感应现象的一种，当通过线圈电流变化时，线圈会产生自感电动势，那么当电流的变化相同时，不同的线圈产生的感应电动势是否相同？

第三讲 自感和互感 涡流 电磁阻尼和电磁驱动

第三讲：自感和互感涡流电磁阻尼和电磁驱动 知识要点 1.自感现象 2.自感电动势与自感系数 3.涡流 4.电磁阻尼、电磁驱动 学习目标： 1．了解互感和自感现象，以及对它们的利用和防止。 2．能够通过电磁感应有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题。 3．了解自感电动势的计算式，知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位。 4、了解涡流是怎么产生的，了解电磁阻尼和电磁驱动。 5、了解涡流现象的利用和危害。 6、通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。 课前检测 要点一、互感现象 两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感．利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈． 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S后调节R，使12 A A 、亮度相同，然后断开开关。 再次闭合S，灯泡 2 A＿＿＿＿而跟线圈L串联的灯泡 1 A＿＿＿＿＿。 图乙实验叫断电自感。断开S的瞬间，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．结论 由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象。由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。 要点诠释： 1．自感电动势的作用： 总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。 2．自感电动势的方向： 增反减同 3．自感电动势大小： i E L t ? = ? 自 ，大小由电流变化的快慢和自感系数L决定。 1

知识讲解 互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 编稿：张金虎 审稿：李勇康 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感B卷(练习)

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第6节互感和自感B卷（练习） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共4题；共8分) 1. （2分）如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关．重新闭合开关，则（） A . 稳定后，L和R两端的电势差一定相同 B . 闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮 C . 闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮 D . 稳定后，A1和A2两端的电势差不相同 【考点】 2. （2分）如图所示电路中，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，A、B是两个完全相同的灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中，A、B的亮度变化情况是（灯丝不会断）（） A . S闭合，A亮度不变，B亮度逐渐变亮；S断开，B立即不亮，A逐渐变亮 B . S闭合，A不亮，B很亮；S断开，A，B立即不亮 C . S闭合，A，B灯同时亮，A灯熄灭，而后B灯更亮；S断开时，B立即不亮，A亮一下才熄灭

D . S闭合，A，B灯同时亮，A逐渐熄灭，B亮度不变；S断开，B立即不亮，A亮一下才熄灭 【考点】 3. （2分） (2017高一下·河北期末) 如图电路中，忽略自感线圈的电阻，R的阻值和L的自感系数都很大， A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，正确的是（） A . A比B先亮，然后A灭 B . B比A先亮，然后A逐渐变亮 C . A，B一起亮，而后A灭 D . A，B一起亮，而后B灭 【考点】 4. （2分） (2017高二上·乾安期末) 如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（） A . B比A先亮，然后B熄灭 B . A比B先亮，然后A熄灭 C . A，B一起亮，然后A熄灭

大学物理习题18自感互感

班级______________学号____________姓名________________ 练习 十八 一、选择题 1． 如图所示，两个圆环形导体a 、b 互相垂直地放置，且圆心重合，当它们的电流I 1、和I 2同时发生变化时，则 （ ） (A)a 导体产生自感电流，b 导体产生互感电流； (B)b 导体产生自感电流，a 导体产生互感电流； (C)两导体同时产生自感电流和互感电流； (D)两导体只产生自感电流，不产生互感电流。 2． 长为l 的单层密绕螺线管，共绕有N 匝导线，螺线管的自感为L ，下列那种说法是错误的？ （ ） (A)将螺线管的半径增大一倍，自感为原来的四倍； (B)换用直径比原来导线直径大一倍的导线密绕，自感为原来的四分之一； (C)在原来密绕的情况下，用同样直径的导线再顺序密绕一层，自感为原来的二倍； (D)在原来密绕的情况下，用同样直径的导线再反方向密绕一层，自感为零。 3． 有一长为l 截面积为A 的载流长螺线管绕有N 匝线圈，设电流为I ，则螺线管内的磁场能量近似为 （ ） (A)2220/l N AI μ； (B) )2/(2 220l N AI μ； (C) 220/l AIN μ； (D) )2/(2 20l N AI μ。 4． 下列哪种情况的位移电流为零？ （ ） (A)电场不随时间而变化；(B)电场随时间而变化； (C)交流电路； (D)在接通直流电路的瞬时。 二、填空题 1． 一根长为l 的直螺线管，截面积为S ，线圈匝数为N ，管内充满磁导率为μ的均匀磁介质，则该螺线管的自感系数L ＝ ；线圈中通过电流I 时，管内的磁感应强度的大小B ＝ 。 2． 一自感系数为0.25H 的线圈，当线圈中的电流在0.01s 内由2A 均匀地减小到零。线圈中的自感电动势的大小为 。 3． 一个薄壁纸筒，长为30cm 、截面直径为3cm ，筒上均匀绕有500匝线圈，纸筒内充满相对磁导率为5000的铁芯，则线圈的自感系数为 。 4． 平行板电容器的电容为F C μ20=，两极板上电压变化率为 15105.1-??=s V dt dU ，