第2章 第3节 自感现象与涡流-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第3节 自感现象与涡流 学习目标 成长记录 1.能够利用电磁感应的有关规律分析通电自感和断电 知识点 自感现象，了解自感电动势、自感系数的意义和决定因 一、二&要 素。 点一 知识点三& 2.了解涡流现象及其利用和危害。 要点二 基础探究 规。拿接首知 )知识梳理 知识点一自感现象 1.自感现象：由线圈自身的电流变化所产生的电磁感应现象。 2.通电自感和断电自感 项 自感电动 电路 现象 目 势的作用 通 L 电 接通电源的瞬间，灯泡A1较慢地 阻碍电流的增 己 自 亮起来 加 感 断 阻碍电流的减 电 断开开关的瞬间，灯泡A逐渐变暗 小 自 ·独家授权侵权必究· 学科网书城面 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 感 知识点二自感电动势 1.定义：由线圈自身电流变化所产生的感应电动势称为自感电动势。 2.自感电动势的大小：EL是，其中L是自感系数，简称自感或电感，单 位是亨利，符号是H。1m=103H,1μH101。 3.自感系数大小的决定因素：自感系数与线圈的形状、横截面积、长 短、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。 知识点三涡流及其应用 1.定义：将一一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，就像旋涡一样。我们把这种感应电流称为涡电流，简称涡流。 2.应用 (1)电磁炉的工作原理与涡流有关。当50Hz的交变电流流入电磁炉 时，变频装置可将其变为高频电流(20一50kHz)进入炉内的线圈中， 由于电流的变化频率较高，通过铁质锅底的磁通量变化率较大，根据 电磁感应定律可知，产生的感应电动势也较大，会在锅底产生很强的 涡电流，使锅底迅速发热，进而加热食物。 (2)金属探测器应用于安检门、“探铁器”等。 3.防止 电动机、变压器等设备常因铁芯中涡流过大而损失大量的电能并导致 设备发热。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)减少发热途径一：把硅钢轧制成很薄的板材，板材外涂以绝缘材料 后叠放在一起，形成铁芯。这样回路的电阻增大，涡流大为减弱。 (2)减少发热途径二：组成铁芯的硅钢电阻率大，也可进一步减少涡流 造成的损失。 @思考与自测 1.思考判断 (1)自感现象中，感应电流的方向一定与引起自感的原电流的方向相 反。(×) (2)涡流是由整块导体发生的电磁感应现象，不遵从电磁感应定律。( ×) (3)通过增大铁芯材料的电阻率可以减小涡流。（√） (4)变压器的铁芯用硅钢片叠成是为了减小涡流。（√） (⑤)线圈自感电动势的大小与自感系数L有关，反过来，L与自感电动 势也有关。(×) (6)在断开电路时，与线圈并联的灯泡会亮一下后再逐渐熄灭，说明能 量不再守恒了。(×) 2.思维探究 (1)自感电动势的作用是什么？方向如何判断？ 答案：总是阻碍导体中原电流的变化。当原电流增大时，自感电动势与 原电流方向相反：当原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同。 (2)断电自感现象中，在断开开关后，灯泡仍然亮一会，是否违背能量 守恒定律？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：不违背。断电时，储存在线圈内的磁场能转化为电能，用以维持 回路保持一定时间的电流，直到电流为零时，磁场能全部转化为电能 并通过灯泡转化为内能，可见自感现象遵循能量守恒定律。 合作探究 究城是点，规科关健 要点一对自感现象的理解及应用 )问题情境 如图所示为演示断电自感的电路，先闭合开关使灯泡发光，然后断开 开关。回答以下问题： (1)为什么灯泡A不立即熄灭？ 答案：电源断开时，A中由电源提供的电流瞬间变为零，而通过线圈L 的电流减小，线圈中会产生自感电动势，且线圈L与灯泡A构成闭合回 路，线圈L对A进行供电，所以灯泡A不会立即熄灭。 (2)L中感应电流的方向与原电流的方向有什么关系？产生的感应电动 势在电路中起什么作用？ 答案：L中感应电流的方向与原电流的方向相同，产生的感应电动势在 电路中起阻碍电流减小的作用。 (3)开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向有什 么关系？ ·独家授权侵权必究· 享学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：原来通过灯泡的电流方向从左向右，开关断开后，通过灯泡的感 应电流方向从右向左，所以通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流 方向相反。 。归纳拓展 1.对自感现象的分析思路 (1)明确通过自感线圈的电流大小的