第2章 第3节 自感现象与涡流 高中物理选择性必修二同步复习讲义（鲁科版2019）（原卷版+解析版）

第2章 第3节 自感现象与涡流 题型1 涡流的产生及原理 题型2 涡流的应用与防止 题型3 自感现象与自感系数 题型4 自感线圈对电路的影响 题型5 日光镇流器的作用和原理 ▉题型1 涡流的产生及原理 【知识点的认识】 一、涡流的定义与产生原理 将一金属块放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就会产生感应电流，这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像漩涡一样，我们把这种感应电流称为涡电流，简称涡流。 由于整块金属的电阻很小，所以涡电流常常很大．涡电流会引起铁心发热，这不仅损耗了大量的电能，而且还可能烧坏设备． 二、涡流的两种效应及应用 （1）涡流的热效应：利用涡流在回路中产生的热量冶炼金属的高频炉；家庭中使用的电磁灶． （2）涡流的磁效应：利用涡流所产生的磁场进行电磁阻尼和电磁驱动． 三、涡流的本质 在理解涡流时，要注意涡流的本质是由于电磁感应而产生的，它的产生仍然符合感应电流产生的条件（有磁通量的改变，具体形式是有磁场的变化或导体切割磁感线），特殊之处在于感应电流不是在线状回路中产生的，而是在块状金属中产生的． 四、对涡流的理解 要注意到涡流产生的特点，从而理解涡流的两种效应的应用．涡流是在金属块内部产生的，因而加热电路无需和被加热材料直接接触，起到感应加热的作用．另外金属的电阻率一般较低，故而涡电流的强度一般很大，因而热效应和磁效应很明显，所以在应用时要特别重视． 1．如图所示，一根长为1.25m的无缝空心铝管竖直放置，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，磁体直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落，在下落的过程中始终没有跟铝管内壁发生接触，重力加速度g取10m/s2。有关磁体在铝管中下落的过程，下列说法可能正确的是（　　） A．磁体经0.5s穿出铝管 B．磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 C．磁体可能一直做加速运动 D．磁体的机械能先增大后减小 2．下列有关说法正确的是（　　） A．金属探测器是利用涡流来工作的 B．电容器所带的电量越多，电容就越大 C．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 D．交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用了温度传感器 ▉题型2 涡流的应用与防止 【知识点的认识】 1.涡流在生产生活中有利有弊，所以要注意正确的应用涡流的作用以及减轻涡流带来的危害。 2.应用 （1）利用涡流的热效应 真空冶炼炉、电磁炉等 （2）利用涡流的磁效应 探雷器、机场与车站和重要活动场所的安检门、高考考场的探测器等 3.防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器，减小涡流的方法为，用电阻率较大且涂有绝缘材料的硅钢板材叠加做成铁芯。 3．下面对四幅图片中所涉及物理知识的描述，正确的是（　　） A．甲图中小磁针转动是由于电流产生的电场对小磁针有作用力 B．乙图中回旋加速器通过磁场加速粒子 C．丙图中高频冶炼炉利用涡流热效应工作 D．丁图中无线充电过程利用了接触起电原理 ▉题型3 自感现象与自感系数 【知识点的认识】 一、自感 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． 2．表达式：E＝L． 3．自感系数L （1）相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． （2）单位：亨利（H，1mH＝10﹣3H，1μH＝10﹣6H）． 4．自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向相反；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向相同．自感对电路中的电流变化有阻碍作用，使电流不能突变． 4．如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈 ... ...