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1、
自感和渦流
一、自感和渦流
1．自感現(xiàn)象：當導(dǎo)體中電流發(fā)生變化時，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，這種由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象．
2．自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝L，其中L叫自感系數(shù)，它與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)，自感系數(shù)的單位是亨利(H)，1 mH＝10－3H,1 μH＝10－6H.
3．渦流
當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生像水的漩渦狀的感應(yīng)電流．
(1)電磁阻尼：當導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動．
(2)電
2、磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來．交流感應(yīng)電動機就是利用電磁驅(qū)動的原理工作的．
例題1． (多選)如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零．A和B是兩個完全相同的燈泡，則下列說法中正確的有( )
A．當開關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈同時亮，最后B燈熄滅
B．當開關(guān)S斷開瞬間，A、B兩燈同時熄滅
C．當開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢比b點電勢低
D．當開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b
解析：選AD.開關(guān)S閉合瞬間，線圈L對電流有阻礙作用，則相當于燈泡A與B串聯(lián)，因此同時亮，且亮度相同，穩(wěn)定后B被
3、短路熄滅，選項A正確；穩(wěn)定后當開關(guān)S斷開后，A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當于電源，左端電勢高，與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b，B閃一下再熄滅，選項D正確，B、C錯誤．
考點三 自感現(xiàn)象的理解及應(yīng)用
1．自感現(xiàn)象的四大特點
(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化．
(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化．
(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當于普通導(dǎo)體．
(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向．
2．自感中“閃亮”與“不閃亮”問題
與線圈串聯(lián)的燈泡
4、
與線圈并聯(lián)的燈泡
電路圖
通電時
電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮
電流突然增大，然后逐漸減小達到穩(wěn)定
斷電時
電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變
電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗．兩種情況燈泡中電流方向均改變.
1．(多選)如圖甲、乙所示，電路中的電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則( )
A．在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗
B．在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗
C．在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗
D．在電
5、路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗
解析：選AD.題圖甲所示電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，電流相同，斷開S時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原電流的減小，通過R、A形成回路，燈A逐漸變暗．題圖乙所示電路中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A和電阻R的總電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開S時，電源不給燈供電，而線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，通過R、A形成回路，燈A中電流比原來大，變得更亮，然后逐漸變暗．
2．(多選)如圖所示，電路中A和B是兩個完全相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為零的電感線圈，C是電容很大的電容器．當S閉合與斷開時，對A、B的發(fā)光情況判斷正確的
6、是( )
A．S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅
B．S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅
C．S閉合足夠長時間后，B發(fā)光而A不發(fā)光
D．S閉合足夠長時間后再斷開，B立即熄滅而A逐漸熄滅
答案：AC.
3．(多選)如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2是兩個完全相同的電燈，E是內(nèi)阻不計的電源．t＝0時刻，閉合開關(guān)S.經(jīng)過一段時間后，電路達到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過電燈D1和D2中的電流，規(guī)定圖中箭頭所示方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是( )
解析：選AC.當S閉合時，L的自感作用會阻
7、礙其中的電流變大，電流從D1流過；當L的阻礙作用變小時，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時，電路總電阻較大，電流較小，當D1中電流為零時，電流流過L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當S再斷開時，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減?。痪C上所述知選項A、C正確．
(1)對自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解
①流過線圈的電流增加時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加，使其緩慢地增加；
②流過線圈的電流減小時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙原電流的減小，使其緩慢地減?。?
(2)分析自感現(xiàn)象應(yīng)注意
①通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流逐漸變大，斷電過程中，電流逐漸變小，此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路；
②斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”的判斷：若斷電后通過燈泡的電流比原來強，則燈泡先閃亮，再慢慢熄滅．
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高考物理 電磁感應(yīng)精講精練 自感和渦流學(xué)案
