六、自感现象涡流
互感和自感、涡流
互感和自感 涡流知识要点:一、互感现象两个相邻的线圈，当一个线圈中的电流变化时在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感。
这种感应电动势叫做互感电动势。
变压器就是利用互感现象制成的。
二、自感现象1．自感:当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势,这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势.2．典型电路：3．规律：自感电动势大小 tI L E ∆∆= 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。
4．自感系数:公式tI L E ∆∆=中的L 叫做自感系数，简称自感或电感。
自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。
三、涡流1．定义:块状金属在磁场中运动,或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流.2．热效应：金属块中的涡流要产生热量。
如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。
利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。
变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流,变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。
3．磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的4．机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。
交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。
课堂练习1．（海南）在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源,S为开关。
关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ） A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭 B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关,a 先熄灭，b 后熄灭C ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭D ．合上开关，a 、b 同时亮;断开开关，b 熄灭，a 后熄灭2．（徐州三测)在如图所示电路中.A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大、直流电阻为零 的电感线圈，C 是电容很大的电容器．当S 闭合与断开时，对A 、B 的发光情况判断正确的是 （ ）A ．S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭B ．S 闭合时，B 立即亮,然后逐渐熄灭C ．S 闭合足够长时间后,B 发光，而A 不发光D ．S 闭合足够长时间后再断开S ，B 立即熄灭，而A 逐渐熄3．如图所示，A 和B 是电阻为R 的电灯，L 是自感系数较大的线圈，当S 1闭合、S 2断开且电路稳定时，A 、B 亮度相同，再闭合S 2,待电路稳定后将S 1断开，下列说法中,正确的是 （ )A ．B 灯立即熄灭B ．A 灯将比原来更亮一些后再熄灭C ．有电流通过B 灯，方向为c →dD ．有电流通过A 灯，方向为b →a4．如图所示，abcd 是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O ,使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直,若悬点摩擦和空气阻力不计,则 ( ）A ．线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B ．线框进入磁场区域后，越靠近OO ′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大C ．线框开始摆动后，摆角会越来越小,摆角小到某一值后将不再减小D ．线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能5．(上海)如图所示,A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。
人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流
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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。
4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。
【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
要点诠释：（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。
（2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。
变压器就是利用互感现象制成的。
（3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。
再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。
断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。
在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。
断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。
虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
高中物理自感现象涡流
高中物理自感现象涡流
自感现象是电流在电路中流动时产生的，它由磁场的变化引起。
当电流流经线圈时，线圈内部的磁场会发生变化，从而引起自感现象。
在电路中，自感现象会导致电流的变化，从而影响电路的稳定性和可靠性。
涡流是自感现象的一种表现形式，它指的是在电路中流动电流时，电流周围的磁场发生变化，从而引起电流的变化。
涡流的产生与电路中的电阻和电感量有关，当电路中的电阻和电感量发生变化时，涡流也会随之发生变化。
在实际应用中，自感现象常常被用于变压器、电感器、继电器等电路中。
变压器是一种常见的电路元件，它通过改变电流的电压和电流大小来实现电流的传输。
在变压器中，自感现象被用来控制电流的流动和稳定电流的电压。
电感器则是一种通过线圈和电容组成的电路元件，它可以通过自感现象来实现电流的储存和释放。
继电器则是一种利用自感现象来实现开关作用的电路元件。
自感现象是电流在电路中流动时产生的，它对于电路的稳定性和可靠性有着重要的影响。
在电路设计中，需要充分考虑自感现象的影响，以保证电路的正常工作。
人教版物理选修1-1课件：第三章第六节
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第三章
电磁感应
例1 (2012· 武汉二中高二检测)在如图3－6
－4所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯
泡，线圈L的电阻可忽略，下列说法中正确
的是( )
图3－6－4
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第三章
电磁感应
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后 亮，最后一样亮
B. 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样
种感应电流叫做涡流．
生热 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．
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第三章
电磁感应
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
有铁芯时大．
4．应用:自感现象在我们的生活中有利也有
日光灯镇流器 弊,利用自感现象，如:_______________；需
要克服自感现象，如：________________． 断电时产生的电弧
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第三章
电磁感应
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 感应电流
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．
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第三章
电磁感应
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．
3[1].6__自感现象_涡流(自备)
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曹杨二中高三(14)班学生 班级职务：学习委员 高考志愿：北京 大学中文系 高考成绩：语文121分数学146分 英语146分历史134分 综合28分总分 575分 (另有附加分10 分)
上海高考文科状元--常方舟
“我对竞赛题一样发怵” 总结自己的成功经验，常方舟认为学习的高 效率是最重要因素，“高中三年，我每天晚 上都是10:30休息，这个生活习惯雷打不动。 早晨总是6:15起床，以保证八小时左右的睡 眠。平时功课再多再忙，我也不会‘开夜 车’。身体健康，体力充沛才能保证有效学 习。”高三阶段，有的同学每天学习到凌晨 两三点，这种习惯在常方舟看来反而会影响 次日的学习状态。每天课后，常方舟也不会 花太多时间做功课，常常是做完老师布置的 作业就算完。
孙老师说，杨蕙心学习效率很高，认真执行老师 的复习要求，往往一个小时能完成别人两三个小 时的作业量，而且计划性强，善于自我调节。此 外，学校还有一群与她实力相当的同学，他们经 常在一起切磋、交流，形成一种良性的竞争氛围。 谈起自己的高考心得，杨蕙心说出了“听话” 两个字。她认为在高三冲刺阶段一定要跟随老师 的脚步。“老师介绍的都是多年积累的学习方法， 肯定是最有益的。”高三紧张的学习中，她常做 的事情就是告诫自己要坚持，不能因为一次考试 成绩就否定自己。高三的几次模拟考试中，她的 成绩一直稳定在年级前5名左右。
1．电感器：电路中的线圈又叫电感器。 2、自感系数(L)： （1）描述电感器的性能，简称自感或电感。 （2）L的影响因素：由线圈本身的特性所决定， 与线圈是否通电无关．它跟线圈的形状、长短、 匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位 长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就 越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时 要大得多．
五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电 有阻碍作用 六、自感现象的应用和防止 1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中
人教版物理【选修1-1】3-6《自感现象、涡流》课后练习(含答案)
第三章电磁感应六、自感现象涡流课时训练17 自感现象涡流1.下列情况中可能产生涡流的是( )A.把金属块放于匀强磁场中B.让金属块在磁场中匀速运动C.让金属块在磁场中加速运动D.把金属块放于变化的磁场中答案:BCD解析:涡流的产生符合法拉第电磁感应定律,必须有变化的磁通量,闭合回路(金属块可以看成由无数个闭合回路组成)中才能产生感应电流,即涡流,则B、C、D均有可能.2.关于线圈自感系数的说法,错误．．的是( )A.自感电动势越大,自感系数也越大B.把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C.把线圈匝数增加一些,自感系数变大D.线圈中的电流等于零时,自感系数也等于零答案:AD解析:自感系数由电感器自身结构特征决定,与自感电动势的大小及电路中的电流无关,故A、D说法错.3.如图所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有( )A.灯A立即熄灭B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭答案:A解析:当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯就立即熄灭.因此正确选项应为A. 4.如图所示为考场常用的金属探测器,你认为它的工作原理是利用了( )A.电流的磁效应B.电流的热效应C.电磁感应原理D.磁体吸引铁等磁性材料答案:C解析:金属探测器内是由一系列线圈与电源及检测电路组成的,当有金属材料时会因为电磁感应而产生涡流,涡流产生的磁场会引起检测电路产生报警现象.5.如图所示,电路中L为一电感线圈,ab支路和cd支路电阻相等,则( )A.合上开关S时,电流表A1的示数小于电流表A2的示数B.合上开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数C.断开开关S时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.断开开关S时,电流表A1的示数等于电流表A2的示数答案:AD解析:合上开关时,因为自感线圈阻碍A1所在支路电流增加,故A1示数小于A2;断开开关时,线圈自感产生自感电动势,成为电源,同时电感线圈L、电阻R及两电流表A1、A2构成回路,所以A1、A2示数相等.6.如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )A.先断开S1B.先断开S2C.先拆除电流表D.先拆除电阻R答案:B解析:S1断开瞬间,L中产生很大的自感电动势,若此时S2闭合,则可能将电压表烧坏,故应先断开S2.7.用手捏住变压器或电机线圈的两端,与普通手电筒的电池两极接触一下,然后离开,此时会有强烈的电击感觉,这是为什么?如果变压器或电机线圈发生故障,在用电表检查时要注意什么?答案:用手捏住线圈两端去接触电池两极相当于人体电阻和自感线圈并联后去接电源,如图.由于人体电阻R很大,线圈电阻R L一般很小,因此通过线圈的电流比通过人体的电流大得多.人体与电池脱离接触后,人体和线圈仍构成一个闭合回路,由于自感作用,将有一个断路时的短暂电流通过人体,这个电流的初始值等于原来通过线圈的电流,它比原来通过人体的电流大得多,因此将有一个很高的瞬时电压加在人体上,此时人会感到强烈的电击感觉.用电表检查自感较大的线圈时,通常使用欧姆挡,因表内有电池,如上所述,不要用手捏住线圈的两端再去接触表笔,以免断开时受到电击.应当手握表笔的绝缘棒,直接让表笔接触线圈两端,这样,在表笔脱离接触时,人体和线圈不构成回路,可以避免电流通过人体放电.8.如图是一演示实验的电路图,图中L是一带铁芯的多匝线圈,A是一灯泡,起初开关处于闭合状态,电路是接通的.现将开关断开,则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭,而是比原来更亮一下再熄灭. (1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是怎么样的?(2)在开关断开后电灯泡A为什么没有立即熄灭?(3)有人说开关断开的瞬间L中的自感电动势很大,L中的电流突然增大,所以电灯比原来更亮一下再熄灭.这种说法对不对?简述理由.答案:(1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是b—A—a—L—b.(2)在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势,L成为新的电源向A灯供电,所以A灯没有立即熄灭.(3)这种说法不对,L中的自感电动势阻碍电流的减小,但阻碍不是阻止,电流还是在减小,所以L中的电流不可能增大,只能减小.A灯比原来更亮一下,只能说明A灯中电流比原来的电流大,所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多.。
自感和涡流(含答案)
自感和涡流一、基础知识（一）自感与涡流1、自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E ＝L ΔI Δt. (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2、涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用．（二）自感现象的分析1、自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的I L 逐渐变小．2、自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．技巧点拨在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈L 与用电器的串、并联关系，明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化．同时注意，L 的自身电阻是不是能忽略不计．在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路．二、练习1、如图 (a)、(b)所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯A 的电阻，接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则 ( )A ．在电路(a)中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路(a)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路(b)中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路(b)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗答案 AD解析 在电路(a)中，灯A 和线圈L 串联，它们的电流相同，断开S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯A 的电流仍逐渐减小，从而灯A 只能渐渐变暗．在电路(b)中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，电流则小于线圈L 中的电流，断开S 时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R 、A 形成回路，灯A 中电流突然变大，灯A 变得更亮，然后渐渐变暗，故A 、D 正确．2、如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不计，开关S 原来接通．现将开关S 断开，则( )A ．L 1点亮，L 2变暗，最终两灯一样亮B ．L 2闪亮一下后恢复到原来的亮度C ．L 3变暗一下后恢复到原来的亮度D ．L 3闪亮一下后恢复到原来的亮度答案 AD解析 当S 闭合时，L 把灯L 1短路，L 1不亮，I L3＝I L2＝E R；将S 断开时，L 1与L 2串联，电流变小，L 2变暗，L 1被点亮，最终两灯一样亮．由于L 中的电流要减小，且与L 3串联，I L3′＝E R，因此L 3要闪亮一下后再恢复到原来的亮度．因此正确选项为A 、D 两项．3、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S.重新闭合电键S，则() 图12A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同答案BC解析根据题设条件可知，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，说明此时电阻R的阻值与线圈L的电阻一样大，断开电键再重新闭合电键的瞬间，根据自感原理，可判断A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A项错误，B项正确；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断线圈L和R两端的电势差一定相同，A1和A2两端电势差也相同，所以C项正确，D 项错误．4、如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是()A．S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮B．S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮C．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭D．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭答案 D解析当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，故通过P、Q的电流几乎相同，故两灯同时亮，当电流稳定时，灯泡P被短路而熄灭，此时通过灯泡Q 的电流变大，故Q变亮；当S断开时，灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡P 中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下再熄灭，电容器与灯泡Q组成闭合回路，电容器放电，故灯泡Q逐渐熄灭，选项D正确．5、如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时()A．A灯中无电流通过，不可能变亮B．A灯中有电流通过，方向由a到bC．B灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势答案 D解析S断开时，C两端电压为L与灯B串联的电压，灯A是熄灭的．当S闭合时，L、C支路均被短路，电容器C要放电，A灯中有电流通过，电流方向由b到a，因此A、B 项皆错；S闭合后，把L支路短路，由L的自感作用，灯B逐渐熄灭，d点电势高于c 点，选项C错，D对．6、(2010·江苏单科·4)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()答案 B解析S闭合时，由于电感L有感抗，经过一段时间电流稳定时L电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程．由U外＝R外R外＋rE可知U外也是从大变小的过程，所以A、C 错误．t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中，电流从B经过D流向A，所以t1时刻U AB反向且逐渐减小，B正确，D错误．7、如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确．答案AC8、在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()答案 B解析闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流均为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L 产生自感电动势，阻碍流过L1的电流i1增大，直至达到电流I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．9、(2011·北京理综·19)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大答案 C解析由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由题图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错误；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B错误，C正确；自感系数越大，则产生的自感电流越大，灯泡更亮，故D错误．10、如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果答案CD解析由电磁感应原理可知，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，提高磁场变化的频率，产生的感应电动势变大，可提高电磁炉的加热效果，故C、D正确．。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象（一）自感现象的定义当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这种现象称为自感现象。
举个简单的例子，在一个闭合回路中，有一个线圈，当电路中的电流发生变化时，比如说电流突然增大或减小，这个线圈就会产生一种阻碍电流变化的电动势。
（二）自感电动势自感电动势的大小与通过线圈的电流的变化率成正比。
用公式表示就是：＄E ＝ L\frac{＼Delta I}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示自感电动势，＄L$ 称为自感系数，简称自感或电感，＄＼Delta I$ 是电流的变化量，＄＼Delta t$ 是时间的变化量。
自感系数＄L$ 的大小与线圈的匝数、形状、大小、有无铁芯等因素有关。
匝数越多、形状越复杂、体积越大、有铁芯时，自感系数通常就越大。
（三）自感现象的应用与危害自感现象在实际生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，从而使灯管内的气体导电，点亮日光灯。
然而，自感现象也可能带来一些危害。
在一些大型的电力设备中，如变压器，如果突然断开电路，由于自感现象可能会产生非常高的感应电动势，这可能会击穿绝缘层，造成设备损坏甚至危及人员安全。
二、涡流（一）涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
由于金属块的电阻很小，所以电流在金属块内可以形成很强的环流，这种电流就像水中的漩涡一样，因此被称为涡流。
（二）涡流的热效应涡流会产生焦耳热。
在很多情况下，我们需要利用涡流的热效应。
比如，高频感应炉就是利用涡流的热效应来加热金属的。
它可以在很短的时间内将金属加热到很高的温度，用于熔炼、焊接等工艺。
但在有些情况下，涡流的热效应是不利的。
比如变压器和电机的铁芯，为了减少涡流产生的热量损失，通常会采用硅钢片叠成，并且硅钢片之间涂有绝缘漆，以增大电阻，减小涡流。
（三）涡流的机械效应涡流还会产生机械效应。
例如，电磁阻尼就是利用涡流的机械效应。
自感现象 涡流
自感现象的理解和应用 2．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整 硅钢，这是为了( )．
A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大涡流，减小铁芯的发热量 D．减小涡流，减小铁芯的发热量
解析
涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，
是我们不希望出现的．所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片 叠压在一起，目的应该是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而 提高变压器的效率． 答案 BD
解析
甲图中，灯 A 与线圈 L 在同一支路，通过的电流相同；
断开开关 S 时，A、L、R 组成回路，由于自感作用，L 中电流 逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯 A 将逐渐变暗，故 A 正确． 乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流 IL>IA(因 L 的电阻很 小)；断开开关 S 时，由于 L 的自感作用，回路中电流在 IL 的 基础上减小，电流反向通过 A 的瞬间，A 中电流变大，然后渐 渐变小，所以灯 A 要闪亮一下，然后渐渐变暗，故 D 正确． 答案 AD
特别提醒
灯泡的亮度由其电功率决定，功率越大，亮度越
2 U 高．由于 P＝I2R＝ R ，故增加灯泡两端的电压或通电电流，灯
泡都会变亮．
二、自感系数 (1)自感系数简称自感或电感，不同的线圈，在电流变化相同的 条件下，产生的自感电动势不同，电学中用自感系数来表示线 圈的这种特性． (2)线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上匝数越多， 线圈的自感系数越大，线圈中有铁芯比无铁芯时自感系数大．
(1)明确线圈对哪部分电路起作用． (2)明确线圈的作用：总是阻碍电路中电流的变化．电流增加， 线圈的自感阻碍它的增加，电流减小，线圈的自感又阻碍它的 减小．
【变式 1】 如图 3-6-4 所示，L 为一纯电感线圈 (直流电阻不计)，A 为一灯泡，下列 说法正确的是( )．
人教版高中物理选修1-1(课件)：3.6自感现象 涡流
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知识梳理
HISHI SHULI
重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
UITANGYANLIAN
类型一 类型二
解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电 流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大 反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该 线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项A、B错误,C 正确。
一二
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D S 典例透析 IANLI TOUXI
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特别提醒解决通电自感和断电自感要把握好以下几点:(1)对通电 自感要注意电感线圈对电流由无到有的阻碍作用;(2)对断电自感 要注意分析断开开关后,由包括电感线圈所形成的新的闭合回路以 及由于线圈自感作用所产生的感应电流的方向与原来电流方向的 关系;(3)断电时灯泡是否闪亮,决定于原电流与自感电流的大小关 系。
答案:AD 题后反思此题考查对自感现象的理解,应分清断开S时,什么情况 下“逐渐变暗”,什么情况下“先变得更亮,然后逐渐变暗”。
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涡流课后练习
1．自主思考——判一判
(1)涡流也是一种感应电流。
(√)
(2)导体中有涡流时，导体本身会产热。
(√)
(3)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。
(×)
(4)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律。
(√)
(5)电磁阻尼发生的过程中，存在机械能向内能的转化。
(√)
(6)电磁驱动时，被驱动的导体中有感应电流。
(√)
2．下列做法中可能产生涡流的是()
A．把金属块放在匀强磁场中
B．让金属块在匀强磁场中做匀速运动
C．让金属块在匀强磁场中做变速运动
D．把金属块放在变化的磁场中
解析：选D涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化。
而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误，把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D正确。
3．[多选]变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一整块硅钢，这是为了()
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大涡流，减小铁芯的发热量
D．减小涡流，减小铁芯的发热量
解析：选BD涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的。
所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的就是减小涡流，从而减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率。
故B、D正确。
4．金属探测器已经广泛应用于安检场所，下列关于金属探测器的说法正确的是() A．金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中
B．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流
C．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流
D．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动的探测效果相同
解析：选C金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误，C正确；探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动，相对静止时无法得出探测效果，故D
错误。
5.[多选]涡流检测是工业上无损检测的方法之一。
如图所示，线圈
中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，
同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。
下列说法正确的是()
A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化
B．涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率
C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力
D．待测工件可以是塑料或橡胶制品
解析：选ABC涡流是感应电流，涡流的磁场总是阻碍穿过工件的磁通量的变化，而且涡流的频率与线圈中交流电的频率相等，A、B均正确；因待测工件中的涡流与通电线圈中的电流具有相同频率，因此二者间必有周期性的作用力，C正确；涡流只能在金属制品中产生，故选项D错误。
6.[多选]高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，
金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列情况
中能使焊接处消耗的电功率增大的是()
A．增大交变电流的电压，其他条件不变
B．增大交变电流的频率，其他条件不变
C．感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻
D．感应电流相同条件下，减小焊接缝的接触电阻
解析：选ABC增大交变电流的电压，其他条件不变，则线圈中交变电流增大，磁通量变化率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接处消耗的电功率增大，故A正确；高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，故B正确；感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，焊缝处消耗的电功率增大，故C正确，D错误。