《高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第十章 第三單元第5課時 自感現(xiàn)象 渦流 磁流體發(fā)電機課件 選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第十章 第三單元第5課時 自感現(xiàn)象 渦流 磁流體發(fā)電機課件 選修32（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理第三單元電磁感應(yīng)現(xiàn)象中第三單元電磁感應(yīng)現(xiàn)象中STS問題問題第第5課時自感現(xiàn)象渦流磁流體發(fā)電機課時自感現(xiàn)象渦流磁流體發(fā)電機 選修32 第十章電磁感應(yīng) 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點一磁通量1自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生_而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象2自感電動勢總要阻礙導(dǎo)體中電流的_，當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時，自感電動勢與原電流方向_，當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時，自感電動勢與電流方向_3自感電動勢的大?。号c線圈中的電流強度的_成正比即LL ，L是_答案：1變化 2變化相反相同3變化率自感系數(shù)It 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理4

2、自感系數(shù)：自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量，簡稱自感或電感線圈的自感系數(shù)與線圈的_、_、_等因素有關(guān)線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越_除此之外，線圈加入鐵芯后，其自感系數(shù)就會越_自感系數(shù)的單位：_，簡稱_有1 mH_H,1 H_H.答案：4大小形狀匝數(shù)大大亨利亨103106高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點深化要點深化1對自感現(xiàn)象的理解當(dāng)導(dǎo)體中電流發(fā)生變化時，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢總是要阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，這種由于導(dǎo)體電流本身發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，就是自感現(xiàn)象它的實質(zhì)就是阻礙導(dǎo)體(中學(xué)主要研究線圈)中原電流的變化，這種變化包括原電流的大小和方向即：當(dāng)

3、原電流變大時，自電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流變小時，自感電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相同當(dāng)然，阻礙不是“阻止”，原電流還是要發(fā)生變化的，只是延緩了變化的速率在分析自感現(xiàn)象時，一般當(dāng)流過線圈L的電流突然增大瞬間，我們可以把L看成一個阻值很大的電阻；當(dāng)流經(jīng)L的電流突然減小的瞬間，我們可以把L看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，RRL，L較大L很大(有鐵芯)，RLRA現(xiàn)象在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，

4、斷開開關(guān)S時，會看到燈A馬上熄滅)2通電自感與斷電自感比較高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過電燈A，且由于RLRA，使得流過A燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點二自感現(xiàn)象的應(yīng)用1有利應(yīng)用：日光燈的鎮(zhèn)流器；電磁爐2有害避免：拉閘產(chǎn)生

5、的電??；雙線繞法制造精密電阻3當(dāng)線圈中的電流隨時間發(fā)生變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體都會產(chǎn)生_，在導(dǎo)體內(nèi)形成_，很像水的漩渦，把它叫做渦電流，簡稱渦流答案：3感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點深化要點深化渦流剖析導(dǎo)體在磁場中運動，或者導(dǎo)體靜止但有著隨時間變化的磁場，或者兩種情況同時出現(xiàn)，都可以造成磁感線與導(dǎo)體的相對切割按照電磁感應(yīng)定律，在導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流這樣引起的電流在導(dǎo)體中的分布隨著導(dǎo)體的表面形狀和磁通的分布而不同，其路徑往往有如水中的漩渦，因此稱為渦流導(dǎo)體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，因渦流而導(dǎo)致能量損耗稱為渦流損耗渦流損耗的大小與磁場的

6、變化方式、導(dǎo)體的運動、導(dǎo)體的幾何形狀、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率等因素有關(guān)高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理置于隨時間變化的磁場中的導(dǎo)體，也會產(chǎn)生渦流，如變壓器的鐵心，其中有隨時間變化的磁通，它在鐵心中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生渦流這些渦流使鐵心發(fā)熱，消耗電能，這是不希望有的但在感應(yīng)加熱裝置中，利用渦流可對金屬工件進行熱處理強調(diào)：渦流不是自感只有在導(dǎo)線中因電流發(fā)生變化而在導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)現(xiàn)象才是自感；而渦流是發(fā)生在導(dǎo)線纏繞的金屬導(dǎo)體上，是由于電磁感應(yīng)而發(fā)生的高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點三磁流體發(fā)電機目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機它可把氣體內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為_如右圖所示是磁流

7、體發(fā)電機模型，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，平行金屬板a、b相距為d，將一束等離子體(高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負電的微粒)噴射入磁場，便可在a、b兩極間產(chǎn)生_，在外電路負載中獲得_答案：電能電壓電流高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點深化要點深化磁流體發(fā)電機的原理等離子體射入磁場，受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，a板積累負電荷，b板積累正電荷，在兩板間形成電場當(dāng)離子所受洛倫茲力和電場力平衡時就不再偏轉(zhuǎn)，兩板間電勢差穩(wěn)定高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零開關(guān)K原來是閉合的在K斷開瞬間，以下說法正確的是()A若R1R2，燈泡的亮度逐漸變暗B若

8、R1R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗C若R1R2，燈泡的亮度逐漸變暗D若R1R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗題型一自感現(xiàn)象的分析與判斷高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：若R1R2，即I1I2，所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再繼續(xù)變暗到最后熄滅若R1R2，即I1I2，小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到I1(方向相反)，然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅答案：AD點評：對于開關(guān)斷開，燈熄滅前是否要閃一下強光的問題，初學(xué)者容易產(chǎn)生誤解其實，自感線圈支路原來的電流與電燈支路原來的電流大小的關(guān)系是決定燈是否會閃一下的原因，因為線圈支路的自感電流的

9、最大值是不會超過斷開開關(guān)前線圈穩(wěn)定電流的數(shù)值，故此可知本題的答案高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1如圖所示電路，圖中電流表在正接線柱流入電流時，指針順時針方向偏轉(zhuǎn)，負接線柱流入電流時指針逆時針方向偏轉(zhuǎn)，當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，表A1和A2偏轉(zhuǎn)情況是()AA1順時針，A2逆時針BA1逆時針，A2順時針CA1、A2都順時針DA1、A2都逆時針高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：S斷開瞬間，L產(chǎn)生自感電動勢，方向從左向右，這樣自感電流從負接線柱流經(jīng)A1表，A1逆時針偏轉(zhuǎn)，自感電流從正接線柱經(jīng)A2表，A2順時針偏轉(zhuǎn)答案：B高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 右圖為磁流體發(fā)電機的示意圖設(shè)兩金屬板間的距離為

10、d，兩極板間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.等離子體垂直進入磁場的速度為v，單個離子所帶的電荷量為q.離子通道(即兩極板內(nèi)所圍成空間)的等效電阻為r，負載電阻為R.求：(1)該發(fā)電機的電動勢；(2)發(fā)電機的總功率題型二磁流體發(fā)電機模型的應(yīng)用高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得EBdv(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有：由此得發(fā)電機的總功率為：答案：點評：本題第(1)問也可采用力的觀點進行解答：在洛倫茲力的作用下，正離子向上偏轉(zhuǎn)，負離子向下偏轉(zhuǎn)形成勻強電場離子所受電場力等于洛倫茲力時，達到動態(tài)平衡 f洛 Bqv，F(xiàn)電q，f洛F電，以上三式解得EBdv.IERr PIEB2d

11、2v2Rr. Ed 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2如下圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入磁流體發(fā)電機中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是()A01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C23 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引D34 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：根據(jù)右手定則可判斷P1板帶正電，電流總是從a流向b；線圈A磁通量的變化，在02 s時間內(nèi)產(chǎn)生從c流向d的電流，與ab的電流方向相同，根據(jù)安培定則的左手定則可判斷，ab、

12、cd導(dǎo)線為引力在24 s時間內(nèi)產(chǎn)生從d流向c的電流，與ab的電流方向相反，根據(jù)安培定則的左手定則可判斷，ab、cd導(dǎo)線為斥力對照可知BD正確答案：BD高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽略不計當(dāng)開關(guān)K閉合時，下列說法正確的是()AA比B先亮，然后A熄滅BB比A先亮，然后B逐漸變暗，A逐漸變亮，最后一樣亮CA、B一起亮，然后A熄滅DA、B一起亮，然后A逐漸變亮，B的亮度不變警示對自感現(xiàn)象理解不夠高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理錯解：當(dāng)開關(guān)閉合時A燈與線圈L串聯(lián)后與B燈并聯(lián)于電源兩端雖然K閉合瞬間線圈會產(chǎn)

13、生自感，即阻礙通過線圈支路電流的增加但A燈與L串聯(lián)后并聯(lián)接在電源上電源兩端有電壓，就會有電流，所以AB都應(yīng)該同時亮起來只是閉合K的瞬間A燈不能達到應(yīng)有的電流而亮度發(fā)暗K閉合一段時間后兩燈達到同樣的亮度所以A燈逐漸變亮，B燈亮度不發(fā)生變化，選D.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理分析糾錯：選擇D選項時對自感現(xiàn)象理解不夠在K閉合的瞬間，通過每盞燈的電流到底怎樣變化不清楚開關(guān)閉合的瞬間，線圈由于自感產(chǎn)生自感電動勢，其作用相當(dāng)于一個電源這樣對整個回路而言相當(dāng)于兩個電源共同作用在同一個回路中兩個電源各自獨立產(chǎn)生電流，實際上等于兩個電流的疊加根據(jù)上述原理可在電路中標(biāo)出兩個電源各自獨立產(chǎn)生的電流的方向高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理上圖(a)、(b)是兩電源獨立產(chǎn)生電流的流向圖，上圖(c)是合并在一起的電流流向圖由圖可知、在A燈處原電流與感應(yīng)電流反向，故A燈不能立刻亮起來在B燈處原電流與感應(yīng)電流同向，實際電流為兩者之和，大于原電流故B燈比正常發(fā)光亮(因正常發(fā)光時電流就是原電流)隨著自感的減弱，感應(yīng)電流減弱，A燈的實際電流增大，B燈實際電流減少，A變亮，B燈變暗，直到自感現(xiàn)象消失，兩燈以原電流正常發(fā)光應(yīng)選B.答案：B高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理祝祝您您