(江苏专版)2020年高考物理总复习 第41讲 自感涡流讲义 联系客服

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2019年

第41讲 自感 涡流

考情剖析

考查内容 自感 涡流 考纲要求 Ⅰ 1.不清楚涡电流产生的原理及影响涡电流的因素; 考查年份 14年 考查详情 能力要求 分析综合 T7—选择,考查自感现象和涡流的影响因素 弱项清单 2.对电磁阻尼不够重视,物理名词使用不规范,如混淆“阻尼”、“阻碍”、“阻力”等.

知识整合

一、自感现象

1.自感现象:由于导体本身的________变化而产生的电磁感应现象称为自感. 2.自感电动势

(1)定义:在__________中产生的感应电动势. (2)表达式:____________. (3)自感系数L

相关因素:与线圈的________、形状、________以及是否有铁芯有关. 单位:亨利(H),1 mH=______H,1 μH=______H. 二、涡流现象

当穿过导体的磁场发生变化时,在整块导体__________发生__________而产生漩涡状__________的现象.

方法技巧考点1 自感现象的分析

1.自感现象的三大特点

(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.

(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化. (3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体. 2.自感现象“阻碍”作用的理解

(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加. (2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小. 【典型例题1】 (多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略.R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈.开关S原来是断开的.从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )

2019年

A.I1开始较大而后逐渐变小 B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小

考点2 通电自感和断电自感的比较 通电自感 断电自感 电路图 器材要求 A1、A2同规格,R=RL,L较大 在开关S闭合的瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终一样亮 L很大(有铁芯),RL?RA 在开关S断开时,灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭(当抽掉铁芯重做实验,断开开关S时,会看到灯A几乎马上熄灭) 断开开关S时,流过线圈L的电流减小,使线圈产生自感电动势,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的电流反向通过灯A,且由于RL<

A.接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮 B.接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮 C.断开开关S,A、B都立刻熄灭

D.断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭

1.(16年苏北四市三模)(多选)如图所示的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略,D为

理想二极管,则下列说法中正确的有( )

2019年

A.当S闭合时,L1立即变亮,L2逐渐变亮 B.当S闭合时,L1一直不亮,L2逐渐变亮 C.当S断开时,L2立即熄灭

D.当S断开时,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭

考点3 涡流现象及电磁阻尼

1.涡流现象的产生原因

一块导体放在变化着的磁场中或相对于磁场运动时,由于导体内部都可构成闭合回路,穿过回路的磁通发生变化,因此在导体中也会产生感应电流,这些电流在导体内自行闭合成漩涡状,故称涡电流,简称涡流.

2.涡流现象的应用:电磁炉、感应加热、涡流探测

3.电磁阻尼: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这种现象.

【典型例题3】 (14年江苏高考)(多选)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )

A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯

2019年

D.取走线圈中的铁芯

2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图所示,线圈中通以一定频率的正弦交变

电流,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法中正确的是( )

A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化 B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流频率

C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D.待测工件可以是塑料或橡胶制品

【典型例题4】 (17年南通模拟)如图所示,圆筒形铝管竖直置于水平桌面上,一磁块从铝管的正上方由静止开始下落,穿过铝管落到水平桌面上,下落过程中磁块不与管壁接触.忽略空气阻力,则在下落过程中( )

A.磁块做自由落体运动 B.磁块的机械能守恒

C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力

D.磁块动能的增加量大于重力势能的减少量

3.如图所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点由静止释放向右摆至最高

点B.不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )

A.A、B两点在同一水平线