六、自感现象涡流.ppt
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1、3.6自感现象 涡流绥宁县第一中学绥宁县第一中学 郭敦荣郭敦荣课标三维目标课标三维目标 知识与技能知识与技能: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。过程与方法过程与方法:1、了解自感现象的利用和危害的防止。2、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。3、利用对自感现象的想象培养想象能力,体验将物理知识应用于生活的过程。情感与价值情感与价值: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。教具教具变压器模型、镇流器、自感现象演示器等自主学习问题1:回顾互感现象,产生感应电动的条件是磁通量发生变化,如果通过线圈本身的电流有变化,使通过线圈的
2、磁通量改变,线圈还能否产生电动势?问题2:认识自感现象,自感现象对电路有何影响?自感线圈中的电动势对电路又有何影响?问题3:举例说明自感现象的危害与应用?涡流是怎样产生的?举例说明它的应用?认识自感现象请多位同学手牵手配合做完如下小实验,说出亲身感受电感L一、自感现象一、自感现象 自感现象:自感现象:由于导体由于导体本身的电流发生变化而产生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。产生的电动势叫的电磁感应现象叫做自感现象。产生的电动势叫做自感电动势。做自感电动势。现在我们来探究通电和断电两种自感现象现在我们来探究通电和断电两种自感现象电感L思考:思考:线圈线圈L中电中电流的变化会引
3、起线流的变化会引起线圈圈L中激发感应电中激发感应电动势吗?动势吗?探究实验一:开关闭合时的自感现象探究实验一:开关闭合时的自感现象 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯是规格完全一样的灯泡。闭合电键泡。闭合电键S S,调节变阻器,调节变阻器R R,使,使A A1 1、A A2 2亮度相同,然后断开亮度相同,然后断开开关开关S S。重新闭合。重新闭合S S,观察到什,观察到什么现象?么现象?灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光,跟线圈,跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来。逐渐亮起来。现象:现象:要求和操作要求和操作:ESRESR结论结论:流过线圈流过线圈的电流
4、突然增大,的电流突然增大,导致穿过线圈的导致穿过线圈的磁通量发生变化磁通量发生变化而产生阻碍电流而产生阻碍电流增加的自感电动增加的自感电动势势。按图连接电路。开关闭合按图连接电路。开关闭合时电流一路流过线圈时电流一路流过线圈L L,另一路流过灯泡另一路流过灯泡A A。灯泡。灯泡A A正常发光正常发光 由于二极管具由于二极管具有单向导电性,二极管不有单向导电性,二极管不发光。发光。把开关断把开关断开,注意观察灯泡亮度和开,注意观察灯泡亮度和发光二极管的变化。发光二极管的变化。探究实验二探究实验二:开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象要求要求:线圈线圈L的电阻比灯泡的电阻比灯泡A的电阻小的电阻
5、小现象现象:开关断开时,灯开关断开时,灯A先更先更亮后再熄灭,二极管也变亮亮后再熄灭,二极管也变亮探究实验二:探究实验二:开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象结论:结论:流过线圈的流过线圈的电流突然变小,导电流突然变小,导致穿过线圈的磁通致穿过线圈的磁通量发生变化而产生量发生变化而产生阻碍电流变小的自阻碍电流变小的自感电动势。感电动势。用电路图分析实验二用电路图分析实验二当开关断开后,灯泡A、二极管和线圈L组成了新的闭合电路,自感电势所提供的电流方向和线圈中原来的电流方向相同,使流过灯泡A和二极管的电流方向却和原来方向相反。使二极管原来不导通变得导通,使二极管发光。结论:导导体体中中电电流
6、流变变化化时时,自自身身产产生生感感应应电电动动势势,这这个个感感应应电电动动势势阻阻碍碍原电流的变化原电流的变化特别注意特别注意:“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”,电流原来怎么变化还是怎电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。电流的变化起延迟作用。二、电感器二、电感器 自感系数自感系数 1 1电感器:电路中的线圈又叫电感器。电感器:电路中的线圈又叫电感器。2 2、自感系数、自感系数L L:(1 1)描述电感器的性能的物理量,简称)描述电感器的性能的物理量,简称自感或电感自感或电感。(2 2)L L大大小小影影响响因因素素:由由线线圈圈本
7、本身身的的特特性性所所决决定定,与与线线圈圈是是否否通通电电无无关关它它跟跟线线圈圈的的形形状状、长长短短、匝匝数数、有有无无铁铁芯芯等等因因素素有有关关,线线圈圈越越长长,单单位位长长度度上上的的匝匝数数越越多多,截截面面积积越越大大,自自感感系系数数就就越越大大,有有铁铁芯芯时时线线圈圈的的自自感感系系数数比比没没有有铁铁芯芯时时要要大大得得多多3 3、电感器的特性:阻碍电流的变化,对交流电有阻碍作用。、电感器的特性:阻碍电流的变化,对交流电有阻碍作用。4 4、上节学到的变压器,实际上也是电感器。、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三、自感现象的应用和防止 1 1
8、应应用用:在在各各种种电电器器设设备备、电电工工技技术术和和无无线线电电技技术术中应用广泛。中应用广泛。安检器安检器安检门安检门扫雷器扫雷器三、自感现象的应用和防止三、自感现象的应用和防止 2 2危危害害:在在切切断断自自感感系系数数很很大大,电电流流很很强强的的电电路路的的瞬瞬间间,产产生生很很高高的的自自感感电电动动势势,形形成成电电弧弧,在在这这类类电电路路中中应应采采用用特特制制的的开开关关,精精密密电电阻阻可可采采用用双双线线并并绕绕来清除自感现象来清除自感现象 两股导线中电流产生的磁通量等大反向,总磁通量为零,在该线圈中不会产生电磁感应现象四、涡流及其应用四、涡流及其应用1 1只只
9、要要空空间间有有变变化化的的磁磁通通量量,其其中中的的导导体体就就会会产产生生感感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流应电流,我们把这种感应电流叫做涡流2 2、应用:、应用:(1 1)新型炉灶)新型炉灶电磁炉。电磁炉。(2 2)高频感应炉)高频感应炉高频感应炉高频感应炉四、涡流及其应用四、涡流及其应用3 3、防止:铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠压而成。、防止:铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠压而成。例例1 1.如下图所示,电路中,如下图所示,电路中,L L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈,开关接通且稳定后圈,开关接通且稳定后L L上电流为上电流为1A1A,电阻,电阻R R上电流为上电流为0.5A
10、0.5A,当,当S S突然断开后,突然断开后,R R上的电流由上的电流由 A A开始开始 ,方向是,方向是 .举例举例 例例2、如图示电路,合上如图示电路,合上S时,发现电流表时,发现电流表A1向向右偏,则当断开右偏,则当断开S的瞬间,电流表的瞬间,电流表A1、A2指针的偏指针的偏转情况是:(转情况是:()A.A1向左,向左,A2向右向右B.A1向右,向右,A2向左向左C.A1、A2都向右都向右D.A1、A2都向左都向左举例举例A一、一、自感现象自感现象:由于导体由于导体本身的电流发生变化而产生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。的电磁感应现象叫做自感现象。二、两个探究实验:
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