沪教版高中物理选修3-2第4讲：电磁感应在实际中的应用（教师版）.docxVIP

电磁感应在实际中的应用____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.自感系数的决定因素,发生自感时，回路电流的大小及方向的判断。2.对通电自感和断电自感的理解及应用。3.涡流的产生原理。4.电磁阻尼和电磁驱动的原理。5.对电磁阻尼和电磁驱动的理解。1、互感现象①定义两个相互靠近的线圈，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的现象．产生的电动势叫作互感电动势．②应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的．③危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．2、自感现象①定义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的现象．产生的电动势叫作自感电动势．②自感电动势的大小：，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H．③决定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等．3、涡流(1)概念：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流．(2)特点：整块金属的电阻很小，涡流往往很强，产生的热量很多．(3)应用①涡流热效应的应用：如真空冶炼炉．②涡流磁效应的应用：如安检门、金属探测器．(4)防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量、损坏电器．①途径一：增大铁芯材料的电阻率．②途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯．4、电磁阻尼①概念：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运动的现象．②应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止摆动，便于读数．5、电磁驱动①概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，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的现象．②应用：交流感应电动机．题目类型一:对互感现象和自感现象的理解及应用。例1、(多选)(2014·湖南浏阳高二检测)如图所示的电路中，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零．LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是(　　)A．开关S由断开变为闭合，LA、LB同时发光，之后亮度不变B．开关S由断开变为闭合，LA立即发光，之后又逐渐熄灭C．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA、LB同时熄灭D．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA再次发光，之后又逐渐熄灭解析：S闭合的瞬间，通过L的电流从无到有发生变化，从而产生阻碍作用，LA有电流通过而发光；电流稳定后过L的电流恒定时无阻碍作用，LA被L短路两端无电压而熄灭，所以A错B正确，开关S断开的瞬间，通过L的电流减小而产生感应电动势(或说阻碍电流的减小)从而有电流通过LA再次发光，故C错，D正确．答案：BD 例2、(多选)如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有(　　)A．a先变亮，然后逐渐变暗B．b先变亮，然后逐渐变暗C．c先变亮，然后逐渐变暗D．b、c都逐渐变暗解析：S断开前，灯泡a、b、c中的电流相同，均为I.L1中的电流I1＝2I，L2中的电流I2＝I.当S断开后，电源被撤除，剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路．灯泡b、c中的电流由I逐渐减小，两灯逐渐变暗．灯泡a里的电流先由I增至2I，然后逐渐减小，所以灯泡a先变亮后变暗．A、D两项正确．答案：AD 题目类型二:对涡流的理解及应用。例3、(2014·镇海中学高二检测)如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、玻璃杯解析：通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温．答案：C 题目类型三:电磁阻尼和电磁驱动。例4、(多选) (2014·株洲高二检测)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中(　　)A．磁铁做匀速直线运动 B．磁铁做减速运动