人教版 (新课标)选修1六、自感现象涡流教学ppt课件

这是一份人教版 (新课标)选修1六、自感现象涡流教学ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了新知初探自学导引，自感现象，逐渐变亮，立即变亮，线圈L，图3－6－1，图3－6－2，没有立即，日光灯镇流器，断电时产生的电弧等内容，欢迎下载使用。

目标导航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. (重点＋难点)2.了解自感现象和涡流的利用及其危害的防止. (重点)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．定义 :由于导体回路中的电流发生变化而在自身回路引起的电磁感应现象称为 ．2．本质：自身电流的变化，导致其自身产生的磁场发生变化，从而使通过自身的磁通量发生变化，最终产生电磁感应现象．
3. 通电自感：如图3－6－1所示，开关闭合时我们观察到的现象是：灯泡A1_____________ ,灯泡A2______________，这是由于__________的影响,由此可以判断线圈L的自感电动势________电流的增加．
4．断电自感：如图3－6－2所示，开关断开时，灯泡A_____________熄灭，这是由于线圈的__________作用，说明自感电动势_________线圈中电流的减小．5．自感的作用：阻碍电路中__________的变化．
想一想1．断电自感现象中，灯泡在开关断开后，仍然亮一会，是否违背能量守恒定律？提示：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．
二、电感器1．定义：电路中的________叫做电感器．2．描述电感器性能的物理量：自感系数，简称_________．3．决定线圈自感系数的因素:线圈的______ 、 ______ 、 ______线圈中是否有________．线圈越粗、越长，匝数越多，它的自感系数就________，另外有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大．4．应用:自感现象在我们的生活中有利也有弊,利用自感现象，如:________________；需要克服自感现象，如： ___________________
三、涡流及其应用1．定义：只要空间有变化的磁通量，其中的导体中就会产生____________，我们把这种感应电流叫做涡流．2．应用：涡流通过电阻时可以_______，金属探测器和电磁炉就利用了涡流．但在电动机、变压器中涡流是有害的．
想一想2．互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯就能减小涡流,请试着说出原因．提示：绝缘硅钢片之间是绝缘的，能增大回路中的电阻，并阻断涡流的回路从而减小了涡流．
学案导引1．发生断电自感时，为什么灯泡有时会闪一下？2．如何判断断电时自感电流的方向？
自感电动势总是要阻碍引起自感的电流的变化，就好像感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化一样．自感电动势阻碍的对象是“电流的变化”，而不是电流本身．如图3－6－3所示，
当电流处于稳定状态时，流过L的电流为 (电源内阻不计)，方向由a→b；流过灯泡A的电流 . 断开S的瞬间，I2立即消失，而由于线圈的自感，I1不会马上消失，随着线圈I1的减小，线圈总力图维持I1的存在。
所以线圈上产生一个b端为正、a端为负的自感电动势，与灯泡组成abcd回路，因此流过A的电流大小由I2变成I1，方向由d→c变成c→d.可见通过A的电流大小与方向都发生了变化．
特别提醒：发生断电自感时，如果要判定电路中的灯泡是否闪亮一下，方法是判断灯泡中的电流是突然变大，还是突然变小，为此要比较原电路中I1、I2的大小. 若R＞r，I1＞I2，灯泡会闪亮一下再熄灭； 若R≤r，灯泡会逐渐变暗至熄灭．
学案导引1．涡流产生的原因是什么？2．高频感应炉是利用的涡流的什么效应？
1．涡流的产生 把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在非均匀磁场中运动，金属块内就会产生感应电流，因为金属块本身可自行构成闭合回路,且整块金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流通常是很强的．
2．涡流的应用(1)利用涡流的热效应：应用涡流在回路中产生的热量冶炼金属的高频感应炉．(2)利用涡流的磁效应:电磁阻尼和电磁驱动.(3)利用涡流现象的小型装置：在车站、机场进行安检的探测器，用来探测旅客是否带有金属制品，像刀、枪之类的危险物品等．
3．涡流的危害与防止(1)在各种电机、变压器中，涡流是非常有害的，首先它会使铁芯的温度升高，从而危及线圈绝缘材料的寿命，严重时会使材料报废;其次涡流发热要消耗额外的能量，使电机、变压器的效率降低．
(2)为了减小涡流，变压器、电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成．一方面硅钢片的电阻率比一般钢铁的要大，从而减少损耗；另一方面，每层硅钢片之间都是绝缘的，阻断了涡流的通路,进一步地减少了涡流的发热．
能量守恒在涡流中的应用[经典案例]　 如图3－6－7所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则(　　)
A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h【思路点拨】　本题应从涡流的产生及能量守恒的角度考虑．
【解题样板】　若是匀强磁场，滚动过程中金属环的磁通量不变，没有电磁感应现象发生，机械能守恒，环滚上的高度等于h；若是非匀强磁场，滚动过程中金属环的磁通量变化，有感应电流产生，线圈克服安培力做功，消耗机械能，环滚上的高度小于 h.【答案】　BD