第六、七節(jié)自感及渦流課件

1、 1 1、電磁感應現(xiàn)象發(fā)生的條件是什么？、電磁感應現(xiàn)象發(fā)生的條件是什么？ -磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化。 2 2、你能否舉例說一說：各種發(fā)生電磁感應現(xiàn)象、你能否舉例說一說：各種發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的形式？的形式？ -磁場變化、面積變化、夾角變化磁場變化、面積變化、夾角變化。 問題提出：問題提出：在電磁感應現(xiàn)象中，有一種叫做自在電磁感應現(xiàn)象中，有一種叫做自感現(xiàn)象的特殊情形，這又是一種什么樣的電磁感現(xiàn)象的特殊情形，這又是一種什么樣的電磁感應現(xiàn)象呢？感應現(xiàn)象呢？思考提問思考提問教教 學學 目目 標標 （一）知識與技能（一）知識與技能 1知道什么是自感現(xiàn)象。 2知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，知

2、道它的單位及其大小的決定因素。 3.了解自感的應用日光燈。 4知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。 5能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。 6.知道什么是渦流，渦流是如何產(chǎn)生的以及渦流的利與弊。 （二）過程與方法（二）過程與方法 1通過對兩個自感實驗的觀察和討論，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析推理能力。 2通過自感現(xiàn)象的利弊學習，培養(yǎng)學生客觀全面認識問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀（三）情感、態(tài)度與價值觀 自感是電磁感應現(xiàn)象的特例，使學生初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律，而普遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀點 教學重點教學重點 1自感現(xiàn)象。 2

3、自感系數(shù)。 教學難點教學難點 分析自感現(xiàn)象。 教學方法教學方法 通過演示實驗，引導學生觀察現(xiàn)象、分析實驗 教學用具教學用具 自感現(xiàn)象示教板，多媒體課件演示實驗演示實驗1演示實驗演示實驗2 2 二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象1、由于線圈由于線圈本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。2 2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢自感電動勢。自感電動勢將在閉合電路中產(chǎn)生自感電動勢將在閉合電路中產(chǎn)生自感電自感電流。流。 自感電動勢的作用：自感電動勢的作用：阻礙導體中原來阻礙導體中原來的電流變化。的電流變化。 注意：注意：

4、“ “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。慢了，即對電流的變化起延遲作用。自感電動勢自感電動勢 磁通量變化率磁通量變化率 正比關(guān)系正比關(guān)系電 流 變 化 率電 流 變 化 率 正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系對同一線圈對同一線圈: :電流變化快電流變化快, ,穿過線圈的穿過線圈的磁通量變化快磁通量變化快線圈中產(chǎn)生的自感線圈中產(chǎn)生的自感電動勢就大電動勢就大. .電流變化慢電流變化慢, ,穿過線圈的穿過線圈的磁通量變化慢磁通量變化慢線圈中產(chǎn)生的自感線圈中產(chǎn)生的自感電動勢就小電動勢就小. .對不

5、同線圈對不同線圈:電流變化快慢一樣電流變化快慢一樣,自感電動勢不同自感電動勢不同tILE三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)即：即：2 2、自感系數(shù)、自感系數(shù) L L簡稱簡稱自感自感或或電感電感（1 1）決定線圈自感系數(shù)的因素：）決定線圈自感系數(shù)的因素： （2 2）自感系數(shù)的單位：）自感系數(shù)的單位：亨利亨利，簡稱亨，符號是，簡稱亨，符號是 H H。 常用單位：毫亨（常用單位：毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（HH） 實驗表明，實驗表明，線圈越長，越粗，匝數(shù)越多，自感線圈越長，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。沒有鐵芯時

6、大得多。自感電動勢也與自感電動勢也與磁通量的變化率磁通量的變化率成成正比正比, ,可推得可推得自感電動勢與通過線圈自感電動勢與通過線圈電流的變化率電流的變化率成成正比正比。tILtE亨利其人 約瑟夫亨利 （Joseph Henry 1797-1878），美國科學家。他是以電感單位“亨利”留名的大物理學家。在電學上有杰出的貢獻。他發(fā)明了繼電器（電報的雛形），比法拉第更早發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，還發(fā)現(xiàn)了電子自動打火的原理。但卻沒有及時去申請專利。他被認為是本杰明富蘭克林之后最偉大的美國科學家之一，對于電磁學貢獻頗大。亨利的貢獻很大，只是有的沒有立即發(fā)表，因而失去了許多發(fā)明的專利權(quán)和發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)。但人們

7、沒有忘記這些杰出的貢獻，為了紀念亨利，用他的名字命名了自感系數(shù)和互感系數(shù)的單位，簡稱“亨”。 亨利出生貧窮，亨利出生貧窮，10歲輟學當學徒，但他靠自己的歲輟學當學徒，但他靠自己的勤奮自學和刻苦鉆研，最后成了美國科學院第一勤奮自學和刻苦鉆研，最后成了美國科學院第一作院長。作院長。1 1、關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是（ ）A A、感應電流一定和原電流方向相反；、感應電流一定和原電流方向相反；B B、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大的其自感系、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大的其自感系數(shù)一定較大；數(shù)一定較大；C C、對于同一線圈，當電流變化越大時，線圈、對于同一線圈，當電流變化越大時，線

8、圈中產(chǎn)生的自感電動勢也越大；中產(chǎn)生的自感電動勢也越大；D D、自感電動勢總是阻礙原來電流變化的。、自感電動勢總是阻礙原來電流變化的。D課堂練習課堂練習2 2、如圖所示，、如圖所示，L L為自感系數(shù)較大的線圈，電路為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開電鍵的瞬間會穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開電鍵的瞬間會有有A . A . 燈燈A A立即熄滅立即熄滅 B . B . 燈燈A A慢慢熄滅慢慢熄滅C . C . 燈燈A A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . D . 燈燈A A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L A3.3.在如圖的電路中在如圖的電路中, ,兩個

9、靈敏電流表兩個靈敏電流表G G1 1和和G G2 2的零點都在刻度中央的零點都在刻度中央, ,當電流從當電流從”+”+”接線柱接線柱流入時流入時, ,指針向右擺指針向右擺; ;當電流從當電流從”-”-”接線柱接線柱流入時流入時, ,指針向左擺指針向左擺. .在電路接通后再斷開的在電路接通后再斷開的瞬間瞬間, ,下列說法符合實際的是下列說法符合實際的是A.GA.G1 1指針向左擺指針向左擺,G,G2 2指針指針向右擺向右擺B.GB.G1 1指針向右擺指針向右擺,G,G2 2指針指針向左擺向左擺C.GC.G1 1、G G2 2的指針都向左擺的指針都向左擺D.GD.G1 1、G G2 2的指針都向右

10、擺的指針都向右擺L LG G1 1G G2 2R R2 2R R1 1S S+ -+ -+ -+ -A4.4.在如圖的電路中在如圖的電路中,L,L是自感系數(shù)足夠大的線圈是自感系數(shù)足夠大的線圈, ,它它的電阻可忽略不計的電阻可忽略不計,L,L1 1和和L L2 2是兩個完全相同的小燈是兩個完全相同的小燈泡泡. .將開關(guān)將開關(guān)S S閉合閉合, ,待燈泡亮度穩(wěn)定后待燈泡亮度穩(wěn)定后, ,再將開關(guān)再將開關(guān)S S斷斷開開, ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是A.SA.S閉合瞬間閉合瞬間, ,兩燈同時亮兩燈同時亮, ,以后以后L L1 1熄滅熄滅,L,L2 2變亮變亮B.SB.S閉合瞬間閉合瞬間,L,L

11、1 1先亮先亮,L,L2 2后后亮亮, ,最后兩燈亮度一樣最后兩燈亮度一樣C.SC.S斷開時斷開時, ,兩燈都亮一下兩燈都亮一下再慢慢熄滅再慢慢熄滅D.SD.S斷開時斷開時,L,L2 2立即熄滅立即熄滅,L,L1 1亮一下再慢慢熄滅亮一下再慢慢熄滅S SL L1 1L LL L2 2AD三、三、自感現(xiàn)象的防止及應用自感現(xiàn)象的防止及應用日光燈的構(gòu)造日光燈的構(gòu)造1 1、日光燈原理（、日光燈原理（應用應用）熒光粉發(fā)熒光粉發(fā)出可見光出可見光受到紫外受到紫外線照射線照射時時在高壓在高壓下導電下導電發(fā)出紫外線發(fā)出紫外線兩端燈絲兩端燈絲給氣體加給氣體加熱熱 并給并給氣體加上氣體加上高電壓高電壓鎮(zhèn)流器的作用鎮(zhèn)

12、流器的作用是自感系數(shù)很大的帶鐵心是自感系數(shù)很大的帶鐵心的線圈，的線圈，啟動時，產(chǎn)生瞬時高電壓啟動時，產(chǎn)生瞬時高電壓，幫助點，幫助點燃；燃； 正常工作時的線圈起降壓限制電流作正常工作時的線圈起降壓限制電流作用用，保護燈管。，保護燈管。 啟動器的作用啟動器的作用自動開關(guān)可用普通開關(guān)或自動開關(guān)可用普通開關(guān)或短絕緣導線代替。正常工作時不起作用，可短絕緣導線代替。正常工作時不起作用，可以去掉。以去掉。 一、日光燈與鎮(zhèn)流器一、日光燈與鎮(zhèn)流器1完整的日光燈電路包括完整的日光燈電路包括 、 、 、開關(guān)等主要部分日光燈管的兩端各有一、開關(guān)等主要部分日光燈管的兩端各有一根燈絲，管內(nèi)充有稀薄的氬氣和微量的水銀蒸氣，

13、根燈絲，管內(nèi)充有稀薄的氬氣和微量的水銀蒸氣，管的內(nèi)壁上涂有管的內(nèi)壁上涂有 ，受到紫外線照射時能發(fā)，受到紫外線照射時能發(fā)出可見光出可見光基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理日光燈管日光燈管鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器啟動器啟動器熒光物質(zhì)熒光物質(zhì)若日光燈正常工作后，去掉啟動器，日光燈還能正常工作嗎？若日光燈正常工作后，去掉啟動器，日光燈還能正常工作嗎？【思考思考提示提示】能啟動器只是在日光燈通電瞬間起作用，】能啟動器只是在日光燈通電瞬間起作用，正常工作后不起作用正常工作后不起作用2啟動器的氖泡內(nèi)主要有兩個金屬片，一個是靜金屬片，另啟動器的氖泡內(nèi)主要有兩個金屬片，一個是靜金屬片，另一個是倒一個是倒U形動金屬片，當電源開關(guān)閉合時

14、，兩個金屬片之間會產(chǎn)形動金屬片，當電源開關(guān)閉合時，兩個金屬片之間會產(chǎn)生輝光放電，到生輝光放電，到U形動金屬片形動金屬片 后與靜金屬片接觸，待冷卻后與靜金屬片接觸，待冷卻后又斷開恢復原狀后又斷開恢復原狀3鎮(zhèn)流器的主要部分是一個繞在鐵芯上且自感系數(shù)很大的線鎮(zhèn)流器的主要部分是一個繞在鐵芯上且自感系數(shù)很大的線圈，閉合開關(guān)后，啟動器的動靜片接觸后又斷開，使線圈上產(chǎn)生很圈，閉合開關(guān)后，啟動器的動靜片接觸后又斷開，使線圈上產(chǎn)生很大的大的 ，使燈管點亮日光燈正常發(fā)光后，線圈中產(chǎn)生，使燈管點亮日光燈正常發(fā)光后，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢起到的自感電動勢起到 的作用的作用思考受熱膨脹受熱膨脹自感電動勢自感電動勢降壓限

15、流降壓限流一、鎮(zhèn)流器的作用一、鎮(zhèn)流器的作用鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大鎮(zhèn)流器在日光燈起動階段和正常發(fā)光階很大鎮(zhèn)流器在日光燈起動階段和正常發(fā)光階段，起著不盡相同的作用，具體表現(xiàn)為：段，起著不盡相同的作用，具體表現(xiàn)為：1在燈管啟動時，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個高在燈管啟動時，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個高出電源電壓很多的瞬時電壓，使日光燈內(nèi)的氣出電源電壓很多的瞬時電壓，使日光燈內(nèi)的氣體導電，而被點燃；在日光燈啟動后，因為日體導電，而被點燃；在日光燈啟動后，因為日光燈的電阻變得很小，只允許通過不大的電流，光燈的電阻變得很小，只允許通過不大的電流，否則就會將燈管燒壞這時加

16、在燈管兩端的電否則就會將燈管燒壞這時加在燈管兩端的電壓低于電源電壓，此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實壓低于電源電壓，此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)的現(xiàn)的2日光燈的工作過程分為預熱階段、點燃日光燈的工作過程分為預熱階段、點燃階段和正常發(fā)光階段在不同階段，鎮(zhèn)流器的階段和正常發(fā)光階段在不同階段，鎮(zhèn)流器的作用不同在點燃時，鎮(zhèn)流器的作用是提供瞬作用不同在點燃時，鎮(zhèn)流器的作用是提供瞬時電壓；在正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起降壓限流作時電壓；在正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用用要點突破要點突破5.5.日光燈鎮(zhèn)流器的作用是日光燈鎮(zhèn)流器的作用是A.A.啟動時限制燈管中的電流啟動時限制燈管中的電流B.B.啟動時產(chǎn)生瞬間高電壓啟動時產(chǎn)生

17、瞬間高電壓, ,點燃燈管點燃燈管C.C.工作時降壓限流工作時降壓限流, ,使燈管在較低的電使燈管在較低的電壓下工作壓下工作D.D.工作時維持燈管兩端有高于電源的工作時維持燈管兩端有高于電源的電壓電壓, ,使燈管正常工作使燈管正常工作BC6.6.下列關(guān)于日光燈啟動器的說法下列關(guān)于日光燈啟動器的說法, ,正確的是正確的是A.A.日光燈正常發(fā)光時日光燈正常發(fā)光時, ,啟動器處于導通狀態(tài)啟動器處于導通狀態(tài)B.B.日光燈正常發(fā)光時日光燈正常發(fā)光時, ,啟動器處于斷開狀態(tài)啟動器處于斷開狀態(tài)C.C.啟動器在日光燈啟動過程中啟動器在日光燈啟動過程中, ,先是接通電先是接通電路預熱燈絲路預熱燈絲, ,然后切斷電

18、路然后切斷電路, ,靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高壓點燃燈管瞬時高壓點燃燈管D.D.日光燈正常工作時日光燈正常工作時, ,取下啟動器取下啟動器, ,日光燈日光燈仍正常工作仍正常工作BCD 7 7、在日光燈的連接線路中，關(guān)于啟動器的作、在日光燈的連接線路中，關(guān)于啟動器的作用，以下說法正確的是（用，以下說法正確的是（ ） A.A.日光燈起動時，為燈管提供瞬時高壓；日光燈起動時，為燈管提供瞬時高壓； B.B.日光燈正常工作時，起降壓限流的作用；日光燈正常工作時，起降壓限流的作用； C.C.起到一個自動開關(guān)的作用，實際上可用一起到一個自動開關(guān)的作用，實際上可用一個彈片開關(guān)代替?zhèn)€彈片開關(guān)代替( (按下接通，放手斷開按下接通，放手斷開) )； D.D.以上說法均不正確。以上說法均不正確。C8 8、家用日光燈電路如圖示，、家用日光燈電路如圖示，S S為為啟動器，啟動器，A A為燈管，為燈管，L L為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理，下列說法正為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理，下列說法正確的是（確的是（ ）A. A. 鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟姷淖饔檬菍⒔涣麟娮優(yōu)橹绷麟夿. B. 在在日光燈的啟動階段，日光燈的啟動階段，鎮(zhèn)