六、自感现象涡流 (2).pptx

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1、3.6《自感现象涡流》《高中物理》选修1-1教学目标知识与能力：1．了解什么是自感现象、自感系数和涡流，知道影响自感系数大小的因素。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．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4．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及磁场的能量转化问题。5．体会科技成果对生活的广泛影响，培养对涡流现象的广泛、神奇的应用产生兴趣。教具：多媒体教学仪器、实验教学视频等一、自感现象1、回顾：在做右图的实验时，由于线圈A中电流的变化，它产

2、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——观察两个实验教学视频实验一：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

3、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，由楞次定律可知，它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：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

4、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：教学视频实验二：开关断开时的自感现象实验电路图分析例题：如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？解析：K断开后，原来电源提供给小灯泡的电流立即消失，但L中因自感而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡，使小灯泡逐渐变暗到熄灭。电路两端的电压相等，则有：（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再逐渐变暗到

5、最后熄灭。（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。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

6、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．它跟线圈的形状、长短、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．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。自感电动势的大小的计算公式。自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比，与线圈的自感系数L成正比。写成公

7、式为E=L电流的变化率是什么？与磁通量的变化率相似，电流的变化率反映电流变化的快慢，其值等于电流的变化与所用时间的比值。自感系数的单位是什么？亨利，符号H，更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）1H=103mH1H=106μH1磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。推断出能量可能存储在磁场中。教材最后一段说，线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？电的“惯性”大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的

8、变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，说线圈能够体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。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