1、第二单元 电磁感应规律的应用第4课 自感现象 涡流 磁流体发电机第十一章 电 磁 感 应知能要求与高考展望知能要求与高考展望1了解自感现象及自感系数、涡流的概念，掌握磁流体发电机的原理及其应用2考查一般为选择题课 前 自 修1自感现象(1)自感现象：由于导体本身电流发生_而产生的电磁感应现象叫自感现象(2)自感电动势总要阻碍导体中电流的_，当导体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向_，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向_(3)自感电动势的大小：与线圈中的电流强度的_成正比即ELL ，L是_变化变化相反 相同变化率自感系数(4)自感系数：自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量，简
2、称自感或电感线圈的自感系数与线圈的_、_、_等因素有关线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越_除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会越_自感系数的单位：_，简称_有1 mH _ H，1 H _ H.大小形状匝数大大亨利亨103106(5)涡流：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_，像_，把它叫做涡电流，简称涡流2磁流体发电机目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机它可把高温下电离的气体的_直接转化为_闭合回路水的漩涡内能电能重 难 突 破1对自感现象的理解当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是
3、要阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体电流本身发生变化而产生的电磁感应现象，就是自感现象它的实质就是阻碍导体(中学主要研究线圈)中原电流的变化，这种变化包括原电流的大小和方向即：当原电流变大时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相反；当原电流变小时，自感电动势产生的电流方向与原电流方向相同当然，阻碍不是“阻止”，原电流还是要发生变化的，只是延缓了变化的速率在分析自感现象时，一般当流过线圈L的电流突然增大瞬间，我们可以把L看成一个阻值很大的电阻；当流经L的电流突然减小的瞬间，我们可以把L看作一个电源，它提供一个跟原电流同向的电流2通电自感与断电自感比较电路图通电自感断电自感器材要求A1、A2
4、同规格RRL，L较大L很大(有铁芯)，RLRA现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样高在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后渐渐熄灭(当抽掉铁芯后，重做实验，断开开关S时，会看到灯A马上熄灭)原因由于开关闭合时；流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，且由于RLRA，使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使A灯的亮度突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电
5、能3.磁流体发电机的原理等离子体射入磁场，受洛伦兹力作用而偏转，A板积累负电荷，B板积累正电荷，在两板间形成电场当离子所受洛伦兹力和电场力平衡时就不再偏转，两板间电势差稳定题 型 探 究题型一自感现象的分析与判断【例1】如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零开关K原来是闭合的在K断开瞬间，下列说法中正确的是()A若R1R2，灯泡的亮度逐渐变暗B若R1R2，灯泡先闪亮一下再逐渐变暗C若R1R2，灯泡的亮度逐渐变暗D若R1R2，灯泡先闪亮一下再逐渐变暗解析：若R1R2，即I1I2，所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再继续变暗到最后熄灭若R1R2，即I1I2，小灯泡在K断开后电流从原来
6、的I2突变到I1(方向相反)，然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭答案：AD方法点窍：对于开关断开，灯熄灭前是否要闪一下强光的问题，初学者容易产生误解.其实，自感线圈支路原来的电流与电灯支路原来的电流大小的关系是决定灯是否会闪一下的原因，因为线圈支路的自感电流的最大值是不会超过断开开关前线圈稳定电流的数值，由此可知本题的答案.题型二磁流体发电机模型的应用【例2】下图为磁流体发电机的示意图设两金属板间的距离为d，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B.等离子体垂直进入磁场的速度为v，单个离子所带的电量为q.离子通道(即两极板间)的等效电阻为r，负载电阻为R.求
7、：(1)该发电机的电动势(2)发电机的总功率方法点窍：本题第(1)问也可采用力的观点进行解答：在洛伦兹力的作用下，正离子向上偏转，负离子向下偏转形成匀强电场.离子所受电场力等于洛伦兹力时，达到动态平衡.f洛Bqv，F电，f洛F电，以上三式解得EBdv.随 堂 训 练如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计当开关K闭合时，下列说法正确的是()AA比B先亮，然后A熄灭BB比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮，最后一样亮CA、B一起亮，然后A熄灭DA、B一起亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变错解：错选D.当开关闭合时A灯与线圈L串联，B灯与R串联后分别并联于电源两端，闭合K的瞬间，A灯由于L的自感而不能达到应有的电流而亮度偏暗，K闭合一段时间后自感消失，两灯达到同样的亮度，所以A灯逐渐变亮，B灯亮度不发生变化，D项正确解析：闭合K时，L产生自感，在A灯处原电流与感应电流反向，故A灯不能立刻亮起来在B灯处原电流与感应电流同向，故B灯比正常发光亮随着自感的减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增大，B灯实际电流减少，A变亮，B灯变暗，直到自感现象消失，故B选项正确答案：B
