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《自感现象 涡流》教学教案
[学习目标]
1.了解什么是自感现象、自感系数和涡流,知道自感系数大小的因素。
2.了解自感现象和涡流的利用及其危害的防止。
3.初步了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理。
【自主导学】
一、自感现象
1、回顾:在做3.1-5(右图)的实验时,由于线圈A中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。——互感。
思考:线圈A中电流的变化会引起线圈A中激发感应电动势吗?
2、自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。
3、自感现象对电路的影响——观察两个实验
演示实验一:开关闭合时的自感现象
要求和操作:
A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?
现象:
分析:
接通电路的瞬间,电流增大,穿过线圈的磁通量也增加,在线圈中产生感应电动势,由楞次定律可知,它将阻碍原电流的增加,所以A1中的电流只能逐渐增大, A1逐渐亮起。线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化(增加),而非阻止,所以虽延缓了电流变化的进程,但最终电流仍然达到最大值, A1最终达到正常发光.
演示实验二:开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路,一路流过线圈L,另一路流过灯泡A。灯泡A正常发光 。把开关断开,注意观察灯泡亮度
要求:线圈L的电阻较小
现象:
分析:
电路断开时,线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化,产生自感电动势阻碍原电流的减小,L中的电流只能从原值开始逐渐减小,S断开后,L与A组成闭合回路,L中的电流从A中流过,所以A不会立即熄灭,而能持续一段发光时间.
用电路图分析实验二
结论:
1.导体中电流变化时,自身产生 ,这个感应电动势 原电流的变化.
2.自感现象: ,叫做自感现象.
3.自感电动势: ,叫做自感电动势.
注意: “阻碍”不是“阻止”,电流原怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。
二、电感器 自感系数
1.电感器:电路中的线圈又叫电感器。
2、自感系数L:
(1)描述电感器的性能的,简称自感或电感。
(2)L大小影响因素:由线圈 所决定,与线圈是否通电无关.它跟线圈的 、 、 、 等因素有关,线圈越 ,单位长度上的匝数越 ,截面积越 ,自感系数就越 ,有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要 得多.
3、电感器的特性:阻碍电流的 ,对交流电有阻碍作用。
4、上节学到的变压器,实际上也是电感器。
三、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应用广泛。如日光灯电子镇流器中,有电阻器、电容器、电感器
2.危害:在切断自感系数很大,电流很强的电路的瞬间,产生很高的自感电动势,形成电弧,在这类电路中应采用特制的开关,精密电阻可采用双线并绕清除自感现象.
四、涡流及其应用
1.变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流
2、应用:
(1)新型炉灶——电磁炉。
(2)金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。
3、防止:铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。
【小结】
一、自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生
的电磁感应现象叫做自感现象。
二、两个演示实验:开关闭合和断开时的自感现象。
电路图、要求、操作、现象、原因分析
三、 电感器:在电路中,线圈又叫电感器。
四、自感系数L:
1、描述电感器的性能的,简称自感或电感。
2、L大小影响因素: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
应用广泛。
2.危害:在切断电路的瞬间,形成电弧。不安全。
七、涡流及其应用、防止。
【堂练习和外作业】
堂练习: P69 问题与练习 1-5
外作业: P69 问题与练习 1、2、4
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