第2章 第3节 自感现象与涡流（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

第3节　自感现象与涡流 知识 清单破 知识点 1 知识点 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。 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 1.定义:由线圈自身电流变化所产生的感应电动势。 2.作用:总是阻碍导体自身的电流发生变化。 3.方向 (1)当线圈中的电流增大时,自感电动势与原电流方向相反,阻碍电流增大。 (2)当线圈中的电流减小时,自感电动势与原电流方向相同,阻碍电流减小。 4.大小:E=L ,与电流变化率成正比。 5.自感系数 (1)物理意义:能表征线圈产生自感电动势本领的大小。 (2)大小决定因素:线圈的形状、横截面积、长短、匝数等。 (3)单位:国际单位制中,单位是亨利,简称亨,符号是H。常用的较小单位还有毫亨(mH)和微亨 (μH)。换算关系为:1 H=103 mH,1 H=106 μH。 知识点 1 知识点 2 自感电动势 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 知识点 1 知识点 3 涡流及其应用 概念 由于电磁感应,在导体中产生的像旋涡一样的感应电流 产生条件 金属块放在变化的磁场中,穿过金属块的磁通量发生变化 特点 整块金属的电阻很小,涡流往往很强,产生的热量很多 现象 使金属发热 应用 电磁炉利用涡流加热食物 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。 途径一:增大铁芯材料的电阻率; 途径二:用相互绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯 易错警示　块状金属在匀强磁场中运动时,穿过金属块的磁通量不变,金属块中不产生涡流。 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 1.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流方向相反。 (　    ) 当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流方向相同。 2.线圈的自感系数的大小与线圈中通入电流的大小有关。 (　    ) 线圈的自感系数的大小与线圈自身有关,与通入电流的大小无关。 3.在硅钢中不能产生涡流。 (　    ) 硅钢中能产生涡流。 4.家用微波炉和家用电磁炉的工作原理都与涡流有关。 (　    ) 微波炉的工作原理与涡流无关。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ ✕ ✕ ✕ 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 通电自感 断电自感 自感电路     器材规格 A1、A2灯同规格,R= ,L1的自感系数较大 L2的自感系数很大 自感现象 在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终一样亮 先闭合开关,使灯泡发光,再断开开关,在开关S断开时,A灯不会立即熄灭 疑难 情境破 疑难1 通电自感与断电自感现象 讲解分析 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 产生原因 开关闭合时,流过线圈L1的电 流突然增大,线圈L1中产生自 感电动势,阻碍电流的增大, 流过A1灯的电流比流过A2灯 的电流增大得慢,又R= ,最 终流过两灯的电流一样大 断开开关S时,流过线圈L2的 电流减小,线圈产生自感电动 势,阻碍电流的减小,使电流 继续存在一段时间。在S断 开后,通过L2的电流会通过A 灯(与原来通过A灯的电流方 向相反),A灯不会立即熄灭, 若 <RA,原来的电流 >IA, 则A灯闪亮一下后逐渐熄灭, 若 ≥RA,原来的电流 ≤ IA,则A灯逐渐熄灭 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 等效理解 L1线圈的作用相当于一个电 阻,由阻值无穷大短时间内减 小为  L2线圈的作用相当于一个瞬 时电源(电源电动势在短时间 内减小到零) 能量转化 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能 导师点睛　线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了电路中电流的变 化,但它不能阻止原电流的变化,更不能使原电流反向。 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 典例　如图所示,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个完全相同 的灯泡【1】,滑动变阻器R2的最大阻值是R1阻值的两倍【2】,则 (　    )   A.若将R2的阻值调到与R1的阻值相等,闭合开关S后,LA、LB同时达到最亮 B.若将R2的阻值调到与R1的阻值相等,闭合开关S后,LA、LB均缓慢亮起来 C.若将R2的阻值调到最大,电路稳定后,断开开关S,LA缓慢熄灭,LB闪亮一下后再缓慢熄灭 D.若将R2的阻值调到最大,电路稳定后,断开开关S,LA缓慢熄灭,LB立即熄灭 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 信息提取　【1】灯泡亮度取决于通过电流的强弱; 【2】通过电阻关系可以比较电流大小。 思路点拨　闭合开关瞬间,通过线圈的电流增大,线圈产生自感电动势,阻碍电流的增大;断开 开关瞬间,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,阻碍电流的减小。 解析　若将R2的阻值调到与R1的阻值相等,由于LA、R1和电感线圈串联,R2和LB串联,闭合开关 S瞬间,通过线圈的电流突然增大,线圈产生自感电动势阻碍电流的增大,所以LA缓慢亮起来, LB立即达到最亮,稳定后LA、LB亮度相同(由【1】【2】得到),A、B错误;断开开关S瞬间,线 圈与两个电阻和两个灯泡构成闭合回路,回路中电流减小,线圈中产生自感电动势阻碍电流 的减小,所以回路中电流会缓慢减小,但由于R2的阻值调到最大,断开开关前通过LB的电流比 通过L的电流小,故断开开关后LA缓慢熄灭,LB闪亮一下后再缓慢熄灭(由【1】【2】得到),C 正确,D错误。故选C。 答案    C 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 疑难2 涡流 讲解分析 1.涡流的本质 涡流的本质是电磁感应现象,与一般导体或线圈的最大区别是在金属块内自成闭合回路,但 它同样遵循法拉第电磁感应定律。 导师点睛　磁场变化越快 、导体的横截面积S越大、导体材料的电阻率越小,形成 的涡流就越大。产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,产生涡流现象时, 金属块并没有接入闭合回路,但穿过金属块的磁通量变化时,金属块内部自成多个闭合回路, 所以能产生感应电流。 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 2.产生涡流的两种情况 (1)把金属块放在变化的磁场中; (2)让金属块进出磁场或者在非匀强磁场中运动。 3.能量变化 伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能,并最终在金属块中转化为内能。 (1)如果把金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能,并最终转化为内能。 (2)如果让金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能 转化为电能,并最终转化为内能。 第1讲　描述运动的基本概念 第2章 电磁感应及其应用 $$