《高考物理總復習 第十一章 第4課 自感現(xiàn)象 渦流 磁流體發(fā)電機課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理總復習 第十一章 第4課 自感現(xiàn)象 渦流 磁流體發(fā)電機課件（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二單元電磁感應規(guī)律的應用第二單元電磁感應規(guī)律的應用第第4課自感現(xiàn)象渦流磁流體發(fā)電機課自感現(xiàn)象渦流磁流體發(fā)電機第十一章電第十一章電 磁磁 感感 應應知能要求與高考展望知能要求與高考展望1了解自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、渦流的概念，掌了解自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、渦流的概念，掌握磁流體發(fā)電機的原理及其應用握磁流體發(fā)電機的原理及其應用2考查一般為選擇題考查一般為選擇題課課 前前 自自 修修1自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象(1)自感現(xiàn)象：由于導體本身電流發(fā)生自感現(xiàn)象：由于導體本身電流發(fā)生_而產(chǎn)生而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象(2)自感電動勢總要阻礙導體中電流的自感電動勢總要阻礙導體中電流的_，當導，當導

2、體中的電流在增大時，自感電動勢與原電流方向體中的電流在增大時，自感電動勢與原電流方向_，當導體中的電流在減小時，自感電動勢與電流方向當導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自感電動勢的大?。号c線圈中的電流強度的_成正比即成正比即ELL ，L是是_It變化變化變化變化相反相反相同相同變化率變化率自感系數(shù)自感系數(shù)(4)自感系數(shù)：自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物自感系數(shù)：自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量，簡稱自感或電感理量，簡稱自感或電感線圈的自感系數(shù)與線圈的線圈的自感系數(shù)與線圈的_、_、_等因素有關線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自等因素

3、有關線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越感系數(shù)就越_除此之外，線圈加入鐵芯后，其自感系數(shù)除此之外，線圈加入鐵芯后，其自感系數(shù)就會越就會越_自感系數(shù)的單位：自感系數(shù)的單位：_，簡稱，簡稱_有有1 mH _ H，1 H _ H.大小大小形狀形狀匝數(shù)匝數(shù)大大大大亨利亨利亨亨10103 310106 6(5)渦流：塊狀金屬在磁場中運動，或者處在變化的渦流：塊狀金屬在磁場中運動，或者處在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流，這種電流在整塊磁場中，金屬塊內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成金屬內(nèi)部自成_，像，像_，把它叫做渦電流，把它叫做渦電流，簡稱渦流簡稱渦流2磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機

4、目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機它可把高溫下電離的氣體的電機它可把高溫下電離的氣體的_直接轉(zhuǎn)化為直接轉(zhuǎn)化為_閉合回路閉合回路水的漩渦水的漩渦內(nèi)能內(nèi)能電能電能重重 難難 突突 破破1對自感現(xiàn)象的理解對自感現(xiàn)象的理解當導體中電流發(fā)生變化時，導體本身就產(chǎn)生感應電動勢，當導體中電流發(fā)生變化時，導體本身就產(chǎn)生感應電動勢，這個電動勢總是要阻礙導體中原來電流的變化，這種由于導這個電動勢總是要阻礙導體中原來電流的變化，這種由于導體電流本身發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，就是自感現(xiàn)體電流本身發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，就是自感現(xiàn)象它的實質(zhì)就是阻礙導體象

5、它的實質(zhì)就是阻礙導體(中學主要研究線圈中學主要研究線圈)中原電流的變中原電流的變化，這種變化包括原電流的大小和方向即：當原電流變大化，這種變化包括原電流的大小和方向即：當原電流變大時，自感電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相反；當原電時，自感電動勢產(chǎn)生的電流方向與原電流方向相反；當原電流變小時，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然，阻礙不是同當然，阻礙不是“阻止阻止”，原電流還是要發(fā)生變化的，原電流還是要發(fā)生變化的，只是延緩了變化的速率只是延緩了變化的速率在分析自感現(xiàn)象時，一般當流過線圈在分析自感現(xiàn)象時，一般當流過線圈L的電流突然的電流突然

6、增大瞬間，我們可以把增大瞬間，我們可以把L看成一個阻值很大的電阻；當流看成一個阻值很大的電阻；當流經(jīng)經(jīng)L的電流突然減小的瞬間，我們可以把的電流突然減小的瞬間，我們可以把L看作一個電源，看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流它提供一個跟原電流同向的電流2通電自感與斷電自感比較通電自感與斷電自感比較電路電路圖圖通電自感通電自感斷電自感斷電自感器材器材要求要求A1、A2同規(guī)格同規(guī)格RRL，L較較大大L很大很大(有鐵芯有鐵芯)，RLRA現(xiàn)象現(xiàn)象在在S閉合瞬間，閉合瞬間，A2燈立即亮燈立即亮起來，起來，A1燈逐漸變亮，最終燈逐漸變亮，最終一樣高一樣高在開關在開關S斷開時，燈斷開時，燈A突突然閃亮一下

7、后漸漸熄滅然閃亮一下后漸漸熄滅(當抽掉鐵芯后，重做實當抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關驗，斷開開關S時，會看時，會看到燈到燈A馬上熄滅馬上熄滅)原因原因由于開關閉合時；流由于開關閉合時；流過電感線圈的電流迅過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過電流的增大，使流過A1燈的電流比流過燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢燈的電流增加得慢斷開開關斷開開關S時，流過線圈時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在在一段時間；在S斷開后，斷開

8、后，通過通過L的電流反向通過的電流反向通過電燈電燈A，且由于，且由于RLRA，使得流過使得流過A燈的電流在燈的電流在開關斷開瞬間突然增大，開關斷開瞬間突然增大，從而使從而使A燈的亮度突然燈的亮度突然變大變大能量轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化情況化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能磁場能轉(zhuǎn)化為電能3.磁流體發(fā)電機的原理磁流體發(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)，等離子體射入磁場，受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，A板板積累負電荷，積累負電荷，B板積累正電荷，在兩板間形成電場當板積累正電荷，在兩板間形成電場當離子所受洛倫茲力和電場力平衡時就不再偏轉(zhuǎn)，兩板間離子所受洛倫茲力和電場力平衡時就不再偏轉(zhuǎn)，

9、兩板間電勢差穩(wěn)定電勢差穩(wěn)定題題 型型 探探 究究題型一題型一自感現(xiàn)象的分析與判斷自感現(xiàn)象的分析與判斷【例【例1】 如圖所示，自感線如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零開關圈的自感系數(shù)很大，電阻為零開關K原來是閉合的在原來是閉合的在K斷開瞬間，下斷開瞬間，下列說法中正確的是列說法中正確的是()A若若R1R2，燈泡的亮度逐漸變暗，燈泡的亮度逐漸變暗B若若R1R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗C若若R1R2，燈泡的亮度逐漸變暗，燈泡的亮度逐漸變暗D若若R1R2，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗，燈泡先閃亮一下再逐漸變暗解析：解析：若若R1R2，即，即I1I2，所以小燈泡在，所以小

10、燈泡在K斷開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)變暗到最后熄滅若滅若R1R2，即，即I1I2，小燈泡在，小燈泡在K斷開后電流從原斷開后電流從原來的來的I2突變到突變到I1(方向相反方向相反)，然后再漸漸變小，最后為，然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅暗到熄滅答案：答案：AD方法點竅方法點竅：對于開關斷開，燈熄滅前是否要閃一：對于開關斷開，燈熄滅前是否要閃一下強光的問題，初學者容易產(chǎn)生誤解下強光的問題，初學者容易產(chǎn)生誤解.其實，自感線圈其實，自感線圈支路原來的電流

11、與電燈支路原來的電流大小的關系是支路原來的電流與電燈支路原來的電流大小的關系是決定燈是否會閃一下的原因，因為線圈支路的自感電決定燈是否會閃一下的原因，因為線圈支路的自感電流的最大值是不會超過斷開開關前線圈穩(wěn)定電流的數(shù)流的最大值是不會超過斷開開關前線圈穩(wěn)定電流的數(shù)值，由此可知本題的答案值，由此可知本題的答案.題型二題型二磁流體發(fā)電機模型的應用磁流體發(fā)電機模型的應用【例【例2】 下圖為磁流體發(fā)電機的示意圖設兩金屬下圖為磁流體發(fā)電機的示意圖設兩金屬板間的距離為板間的距離為d，兩極板間勻強磁場的磁感應強度為，兩極板間勻強磁場的磁感應強度為B.等離等離子體垂直進入磁場的速度為子體垂直進入磁場的速度為v，

12、單個離子所帶的電量為，單個離子所帶的電量為q.離離子通道子通道(即兩極板間即兩極板間)的等效電阻為的等效電阻為r，負載電阻為，負載電阻為R.求：求：(1)該發(fā)電機的電動勢該發(fā)電機的電動勢(2)發(fā)電機的總功率發(fā)電機的總功率方法點竅方法點竅：本題第：本題第( (1) )問也可采用力的觀點進行解答：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)形成勻強電場轉(zhuǎn)形成勻強電場.離子所受電場力等于洛倫茲力時，達到離子所受電場力等于洛倫茲力時，達到動態(tài)平衡動態(tài)平衡.f洛洛Bqv，F(xiàn)電電 ，f洛洛F電電，以上三式解，以上三式解得得E

13、Bdv.Eqd隨隨 堂堂 訓訓 練練如圖所示，如圖所示，A、B是兩個完是兩個完全相同的燈泡，全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽略不大的線圈，其直流電阻忽略不計當開關計當開關K閉合時，下列說法閉合時，下列說法正確的是正確的是()AA比比B先亮，然后先亮，然后A熄滅熄滅BB比比A先亮，然后先亮，然后B逐漸變暗，逐漸變暗，A逐漸變亮，最后逐漸變亮，最后一樣亮一樣亮CA、B一起亮，然后一起亮，然后A熄滅熄滅DA、B一起亮，然后一起亮，然后A逐漸變亮，逐漸變亮，B的亮度不變的亮度不變錯解：錯解：錯選錯選D.D.當開關閉合時當開關閉合時A A燈與線圈燈與線圈L L串聯(lián)，串聯(lián)，B

14、 B燈與燈與R R串聯(lián)后分別并聯(lián)于電源兩端，閉合串聯(lián)后分別并聯(lián)于電源兩端，閉合K K的瞬間，的瞬間，A A燈由于燈由于L L的自的自感而不能達到應有的電流而亮度偏暗，感而不能達到應有的電流而亮度偏暗，K K閉合一段時間后自閉合一段時間后自感消失，兩燈達到同樣的亮度，所以感消失，兩燈達到同樣的亮度，所以A A燈逐漸變亮，燈逐漸變亮，B B燈亮度燈亮度不發(fā)生變化，不發(fā)生變化，D D項正確項正確解析：解析：閉合閉合K K時，時，L L產(chǎn)生自感，在產(chǎn)生自感，在A A燈處原電流與感應電燈處原電流與感應電流反向，故流反向，故A A燈不能立刻亮起來在燈不能立刻亮起來在B B燈處原電流與感應電流燈處原電流與感應電流同向，故同向，故B B燈比正常發(fā)光亮隨著自感的減弱，感應電流減燈比正常發(fā)光亮隨著自感的減弱，感應電流減弱，弱，A A燈的實際電流增大，燈的實際電流增大，B B燈實際電流減少，燈實際電流減少，A A變亮，變亮，B B燈變燈變暗，直到自感現(xiàn)象消失，故暗，直到自感現(xiàn)象消失，故B B選項正確選項正確答案：答案：B B