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课件网) 第二章 电磁感应及其应用 第3节 自感现象与涡流 1.学会分析通电和断电自感现象。 2.通过实验了解涡流现象,知道涡流是怎样产生的。 3.通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生产生活中的应用和危害。 思考:线圈中电流发生变化时,是否会在自身产生感应电动势呢? 当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在线圈本身激发出感应电动势,这种现象称为自感现象。 知识点一:自感现象与自感电动势 观察两个灯泡的发光情况 ① A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 ② 闭合电键S,调节变阻器 R 和 R1 , 使A1、A2亮度相同且正常发光。 (目的:使R与线圈电阻相同) ③ 然后断开开关S。 ④ 重新闭合S,观察到什么现象? 点击图片 播放视频 现象:在闭合开关S瞬间,灯A2立刻正常发光,A1却缓慢发光,比A2迟一会儿才正常发光。 思考:为什么A1逐渐缓慢地亮起来? S A1 R I B原 B感 E I A2 S接通 穿过线圈的电流I 增大 穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势 A1灯逐渐亮 阻碍电流增大 结论1:电流增大时,线圈的感应电动势“阻碍”原电流的增大,方向与线圈中原电流方向相反。 分析A1灯: 通电自感 1. 自感现象 当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。 2. 自感电动势: (1)概念:自感现象中产生的感应电动势,称为自感电动势。 (2)作用:总是阻碍线圈中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用。 ★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。 观察开关断开时灯泡的亮度 如图所示,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度,并思考: (1)产生感应电动势的线圈可以看作一个电源,它能向外供电。由于开关已经断开,线圈提供的感应电流将沿什么路径流动? (2)开关断开前后,流过灯泡的电流方向相同吗? 点击图片 播放视频 现象:S断开时,灯泡A并不立即熄灭,灯A闪亮一下,过一会逐渐熄灭。 S断开 穿过线圈的电流I 减小 穿过线圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势 灯闪亮一下逐渐熄灭 阻碍电流减小(补偿) 分析A灯: 结论2: 电流减小时,线圈的自感电动势“阻碍”原电流的减小,方向与线圈中原电流方向相同 A 断电自感 因为IL >IA 3.自感电动势的方向: 当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反; 当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同。 增反减同 自感电动势的大小与线圈本身的一些特性有关 自感电动势公式 自感系数 (2)决定因素 线圈的圈数 是否有铁芯 线圈的大小 线圈的形状 (1)物理意义: 4.自感系数 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 亨利(H) (3)单位: 5. 自感的利用与危害 (1)利用:感应圈、电焊等。 (2)危害:电弧火花———烧蚀开关。 生活中是怎样利用电磁感应来工作的? 迷你实验室:涡流加热 如图,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上面放一口小铁锅,锅内放少许水,给线圈通入一段时间(通电时间不能过长)的交变电流;再用玻璃杯代替小铁锅,通入相同时间的交变电流。铁锅和玻璃杯中的水温变化有什么不同 为什么 铁锅里的水水温升高,玻璃杯中的水温度几乎不变,因为铁锅底部产生的感应电流,电流的热效应使水升温。 知识点二:涡流 1. 定义:线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,靠近它的导体内会产生漩涡状电流,叫做涡电流,简称涡流。 若金属电阻率很小,则涡流往往很强,产生的热量很多。 2. 特点: 3. 应用 (1)涡流热效应:真空冶炼炉,高频焊接,电磁炉。 电磁炉的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底 ... ...