第9章 第4节 自感、涡流.pptVIP

* 第4节 自感、涡流 考点1：自感现象的分析与判断 【例1】如图9-4-1所示电路中，A、B是相同的两小灯泡．L是一个带铁芯的线圈，直流电阻可不计．调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时(　　) A．两灯同时点亮、同时熄灭 B．合上S时，B比A先到达正常发光状态 C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭， 通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同 D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭 图9-4-1 【解析】合上S，B灯立即正常发光．A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态．B正确．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电流与原电流反向，而A灯中电流与原电流方向相同．因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮． 答案：B 点评：(1)流过线圈的电流由于自感电动势的作用，而不能突变，只能逐渐变化． (2)电路达到稳定后，电感线圈不再产生自感电动势，只相当于直流电阻． 考点2：涡流的应用 【例2】如图9-4-2所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( 　　 ) 图9-4-2 A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快 B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大 答案：AD 点评：利用涡流作用可以做成一些感应加热的设备，或用以减少运动部件振荡的阻尼器件等，要减少涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成用薄片叠压的铁芯． 题型一：通电自感和断电自感的比较 【例3】在如图9-4-3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(　　) 图9-4-3 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先熄灭，a后熄灭 切入点：分析此类问题应先明确原电流方向，然后判断自感电流的方向及大小变化．在断开开关时还要看线圈和用电器能不能形成回路． 【解析】由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的流过，故有b灯先亮，而a灯后亮．当S断开时，a、b组成回路，L中产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，故选项C正确． 答案：C 点评：对通电自感和断电自感的比较，见表： 题型二：涡流的应用 【例4】桌面上放一铜片，一条形磁铁的N极自上而下接近铜片的过程中，如图9-4-4所示，铜片对桌面的压力(　　) A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断是否变化 　图9-4-4 切入点：用楞次定律判断涡流的方向． 【解析】磁铁的N极接近时，自上而下穿过铜片的磁通量增大，在铜片内会产生逆时针方向绕行的感应电流(如图)，使铜片上方呈现N极，阻碍磁铁接近．根据牛顿第三定律，磁铁对铜片有同样大小的作用力，使铜片增加对桌面的压力，故选项A正确． 答案：A 点评：涡流是由于变化的磁场产生电场，这种电场称为涡旋电场，这时涡旋电场可以在整块金属内部引起涡电流．因此涡流的大小取决于回路电阻和磁场变化率，方向则应根据楞次定律判断． 电磁阻尼现象反映了涡流的磁效应，而电磁驱动现象则反映了涡流的机械效应． 1.(2011?北京)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9-4-5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 图9-4-5 答案：C 【解析】断开开关瞬间，小灯泡中的电流突变为电感线圈中的电流，未出现闪亮现象是因为原来流过线圈中的电流太小，即线圈电阻偏大． 　2.如图9-4-6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．电键K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