2017-2018学年粤教版物理选修3-2（课件+检测）第一章第七节涡流现象及其应用 （2份打包）

第一章　电磁感应 第六节　自感现象及其应用 第七节　涡流现象及其应用 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道什么是自感现象和自感电动势，知道自感系数及影响自感系数的因素. 2.知道日光灯的基本原理和结构. 3.知道涡流是如何产生的，知道如何利用和防止． 重点 1.自感现象的原理. 2.日光灯的工作原理. 3.涡流的产生原理． 难点 1.利用自感现象分析自感线圈和日光灯的工作原理. 2.涡流是如何产生的. 知识点一　自感现象及自感系数 提炼知识 1．由于通电导体(或线圈)本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象．在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．自感现象是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律． 2．自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化．即电流增大时，自感电动势阻碍电流增大；当电流减小时，阻碍电流减小，因此自感电动势总是起着延缓电流变化的作用．而自感电动势的大小取决于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的快慢． 3．自感系数L：描述通电线圈自身特性的物理量叫作自感系数，自感系数跟线圈的形状，长短、匝数等有关，线圈越粗、越长、匝数越多，它的自感系数就越大．此外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多． 4．单位：亨利，简称为亨，符号为H.常用的有毫亨(mH)和微亨(μH)． 1 mH＝10－3 H，1 μH＝10－3 mH. 判断正误 (1)线圈中自感电动势的方向总与引起自感现象的原电流的方向相同．(×) (2)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关．(√) 小试身手 1．关于自感电动势的方向，正确的说法是(　　) A．它总是同原电流方向相同 B．它总是同原电流方向相反 C．当原电流增大时，它与原电流方向相同 D．当原电流减小时，它与原电流方向相同 解析：自感电动势总是阻碍原电流的变化，故D选项正确． 答案：D 知识点二　日光灯 提炼知识 1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：灯管中气体导电，发出紫外线，照射管壁的荧光粉，然后才发出可见光．灯管中气体要导电，需要较高的瞬时电压，这个瞬时电压需要镇流器和启动器的配合完成． 3．启动器的作用：控制电路的通和断，相当于自动开关． 判断正误 (1)日光灯点燃后，镇流器、启动器都不再起作用．(×) (2)日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉．(√) 小试身手 2．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是(　　) A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压 B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用 C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开) D．以上说法均不正确 解析：启动器的作用是利用动触片和静触片的接通与断开起到一个自动开关的作用，启动的关键就在于断开的瞬间，镇流器产生的感应电动势与交流电压一起加在灯丝上，由此获得瞬间高压使得灯管变成通路并开始发光． 答案：C 知识点三　涡流现象及其应用 提炼知识 1．涡流现象． (1)当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体内部都会发生电磁感应而产生感应电流，电流的方向沿导体的圆周方向转圈，就像一圈圈的漩涡．这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象．涡流实际是一种特殊的电磁感应现象， 只要把金属块放在变化的磁场中，或者是让金属块在磁场中运动，金属块均可产生涡流． (2)影响涡流大小的因素：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大． 2．涡流现象的应用与防止． (1)涡流的应用． ①电磁灶：电磁灶是涡流现象在生活中的应用，采用了磁场感应涡流的加热原理． ②感应加热：在感应炉中，有产生高频电流的大功率电源和产生交变磁场的线圈，其工作原理也是涡流加热． ③涡流制动：当导体在磁场中运动时，会在导体中激起涡流，涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩阻碍导体的运动． ④涡流探测：通有交变电流的探测线圈，产生交变磁场，当靠近金属物时，在金属物中激起涡流，隐蔽金属物的等 效电阻、电感也会反射到探测线圈中，改变通过探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物． (2)涡流的防止． ①原理：缩小导体的外周长，增大材料的电阻． ②事例：电机和变压器的铁芯用薄片叠压而成． ③目的：减少发热损失，提高机械效率． 判断正误 (1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，不遵循法拉第电磁感应定律．(×) (2)金属探测器利用了涡流现象．(√) 小试身手 3.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　) A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯 C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、玻璃杯 解析：通入恒