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第6讲自感现象涡流,目标定位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.了解自感现象和涡流的利用及其危害的防止.3.初步了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理.,一、自感现象 1.线圈A中_引起的磁通量的变化，会在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做_，这种现象叫做_. 2.电路中自感的作用是_电流的变化.,电流的变化,自感电动势,自感现象,阻碍,想一想如图361所示的电路，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源.当S闭合瞬间，通过灯泡的电流方向如何？当S切断瞬间，通过灯泡的电流方向如何？,图361,答案当S闭合时，通过灯泡的电流方向为ab；当S切断瞬间，由于电源提供给灯泡A及线圈的电流立即消失，因此线圈要产生一个自感电动势来阻碍原电流减小，所以线圈此时相当于一个电源，产生的自感电流和原电流方向相同，流经A时的方向是ba.,二、电感器 1.线路中的线圈叫做电感器，电感器的性能用_表示，简称_. 2.线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大.给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯时大得多. 3.交流电通过电感器时，由于线圈中的自感电动势总是_电流的变化，所以电感器对交流电有_作用. 4.在自感系数很大、电流很强的电路中，切断电源的瞬间都会产生很大的自感电动势，使开关两端出现很高的电压，形成_.电弧不仅会烧蚀开关，有时还会危及人员的安全.,自感系数,自感,阻碍,阻碍,电弧,想一想自感现象中产生的自感电动势与线圈是否有关？可能与线圈的哪些因素有关？ 答案有关.与线圈的长度、大小、匝数及有无铁芯都有关.,三、涡流及其应用 1.只要空间有变化的_，其中的导体中就会产生_，我们把这种感应电流叫做涡流. 2.利用涡流的_可以制成一种新型炉灶_. _也是利用涡流工作的. 3.涡流的热效应在许多场合是有害的.当电机、变压器绕组中通过交流时，在铁芯中会产生_.这会使铁芯_，消耗电能，破坏绝缘.为了减少涡流，铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠加.,磁通量,感应电流,热效应,电磁炉,金属探测器,涡流,过热,想一想电流频率的高低对涡流有什么影响？如何减小涡流？ 答案电流频率越高，涡流越强；减小电流的频率或增大电阻可减小涡流.,一、自感现象及分析 1.通电自感的分析 (1)电路：如图362所示.,图362,(2)装置要求及作用：A1、A2规格相同，R的作用是使灯泡A1、A2亮度相同，R1的作用是使灯泡A1、A2均正常发光. (3)实验现象：S合上时，A2立即正常发光，A1逐渐亮起来，稳定后两灯亮度相同. (4)现象分析：在接通的瞬间，电路的电流增大，A2立刻亮起来；穿过线圈L的磁通量增加，线圈中产生自感电动势，这个自感电动势阻碍线圈中电流的增大，不能使电流立即达到最大值，所以A1只能逐渐亮起来.,2.断电自感的分析,(1)电路：如图363所示.,图363,(2)装置要求：线圈L的电阻较小，目的是接通电路的灯泡正常发光时，通过线圈的电流IL大于通过灯泡的电流IA，即ILIA. (3)实验现象：断开S时，发现灯泡A先闪亮一下，过一会儿才熄灭. (4)现象分析：电路断开的瞬间，通电线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也很快地减少，线圈中产生了感应电动势，此感应电动势阻碍线圈L电流的减小.由于S断开后，L、A形成闭合回路，L中的电流从IL逐渐减小，流过A的电流突然变为IL，然后再从IL逐渐减小到零，所以A先闪亮一下，再逐渐熄灭.,【例1】如图364所示为演示自感现象的实验电路，下列说法正确的是( ),图364 A.当闭合开关S时A1先亮 B.当闭合开关S时A2先亮 C.当断开开关S时A1先熄灭 D.当断开开关S时A2先熄灭,解析闭合开关时，由于自感电动势的阻碍作用，A1电路中的电流只能逐渐增大，所以A2先亮，选项A错误，B正确；当断开开关S时，L相当于电源，A1、A2、L、R组成闭合回路，电流由支路A1中的电流逐渐减小，所以A1、A2一起逐渐熄灭，选项C、D错误.,答案B,针对训练1如图365所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将_(选填“逐渐”或“立刻”)变亮.当开关断开时，小灯泡将_(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭.,图365,解析闭合开关时，由于电感器的自感电动势的阻碍作用，A中的电流只能逐渐增大，即小灯泡逐渐变亮；当开关断开时，由于小灯泡无法与其它用电器构成回路，虽然电感器中有自感电动势，但是没有自感电流，所以小灯泡立刻熄灭. 答案逐渐立刻,二、涡流的利用及防止 1.涡流的利用 (1)涡流的热效应.可以利用涡流来加热，例如电磁炉和高频感应炉. (2)涡流的阻尼作用(称为电磁阻尼)，例如在一些电学测量仪表中，利用电磁阻尼仪表的指针迅速地停在它所测出的刻度上，以及高速机车制动的涡流闸等. (3)涡流探测，如探雷器等. 2.涡流的防止 要减小涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成薄片叠压的铁芯，增大回路电阻.例如电动机和变压器的铁芯都不是整块金属.,【例2】关于电磁炉，下列说法正确的是() A.电磁炉也利用了电磁感应原理 B.电磁炉可以用陶瓷锅做饭 C.电磁炉是利用涡流的典型例子 D.电磁炉工作时，锅与炉体是相互绝缘的 解析电磁炉的工作原理是电磁感应产生的涡流的热效应，A正确；电磁炉的锅应是金属材料，最好是铁锅.当铁锅与炉体绝缘时，铁锅内的涡流产生大量的热量，从而加热食物.B错误，C、D正确. 答案ACD,针对训练2变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，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，目的是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率.故B、D正确. 答案BD,
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