还剩22页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
高中物理课件第2章第3节自感现象的应用•自感现象概述•自感现象的原理•自感现象的应用实例•自感现象的实验研究目•自感现象的习题与解答录contents01自感现象概述自感现象的定义自感现象自感系数当一个线圈中的电流发生变化时,线描述线圈自感能力的物理量,与线圈圈会产生一个感应电动势,阻碍电流的匝数、材料、尺寸等因素有关的变化这种现象被称为自感现象感应电动势由于自感现象产生的电动势被称为感应电动势自感现象的发现和历史背景发现过程自感现象是在19世纪初被发现的,当时科学家们开始研究电流和磁之间的关系,发现当电流发生变化时,线圈中会产生感应电动势历史背景自感现象的发现是电磁学发展史上的重要里程碑,为后续的电子技术和电力工业发展奠定了基础自感现象的应用领域电力工业电子技术自感现象在电力系统中有着广泛的应用,在电子设备中,自感现象常被用于信号处如变压器、继电器等理、滤波器等方面磁悬浮技术医疗领域自感现象在磁悬浮列车中起到关键作用,自感现象在医疗设备中也有应用,如核磁通过调整线圈中的电流,可以实现列车与共振成像技术就是利用了自感现象的原理轨道之间的悬浮和导向02自感现象的原理电磁感应定律电磁感应定律是法拉第发现的,当导体中有电流通过时,如果磁感应电动势的大小与磁通量的变当一个导体在磁场中做切割磁感场发生变化,导体中会产生感应化率成正比,与磁感应强度、导线运动时,导体中会产生感应电电动势体长度和切割速度等因素有关动势自感电动势的产生01当一个线圈中的电流发生变化时,线圈本身会产生感应电动势,这个电动势会阻碍电流的变化02自感电动势的大小与线圈的自感系数和电流的变化率成正比,与线圈的匝数和导线的直径等因素有关自感系数的计算自感系数是描述线圈自感能力的物理量,与线圈的匝数、导线的直径、线圈的长度和有无铁芯等因素有关自感系数的计算公式是$L=mu_0n^2A/l$,其中$L$是自感系数,$mu_0$是真空中的磁导率,$n$是线圈的匝数,$A$是线圈的截面积,$l$是线圈的长度自感现象的数学模型自感现象可以用微分方程来描述,当线圈中的电流发生变化时,感应电动势的大小为$E=-Lfrac{di}{dt}$,其中$E$是感应电动势,$L$是自感系数,$i$是电流,$t$是时间解这个微分方程可以得到电流随时间变化的规律,从而了解自感现象的具体表现03自感现象的应用实例变压器的工作原理总结词变压器是利用自感现象实现电压转换的重要设备详细描述变压器通过一次绕组和二次绕组之间的电磁耦合,实现交流电压的升高或降低当变压器的一次绕组有交流电流通过时,会在铁芯中产生变化的磁场,进而在二次绕组中产生感应电动势,从而实现电压的转换继电器的应用总结词继电器是利用自感现象实现电路控制的重要元件详细描述继电器通常由线圈和触点组成,当线圈中通入电流时,会在铁芯中产生磁场,使触点闭合或断开,从而实现电路的通断控制在自动控制系统中,继电器常用于信号的放大、转换和隔离电磁炉的工作原理总结词电磁炉是利用自感现象产生涡流的加热原理详细描述电磁炉通过高频交变磁场在铁质锅底中产生涡流,涡流在铁中产生热量,从而使锅底发热,实现烹饪的目的电磁炉具有高效、环保、安全等优点,已成为现代厨房中的重要设备电磁炮的工作原理总结词详细描述电磁炮是利用自感现象产生强大电场加电磁炮通过强大的电流在导轨中产生磁场,速弹丸的武器这个磁场与弹丸形成感应电流,使弹丸在VS强磁场中受到洛伦兹力的作用而加速射出电磁炮具有射程远、精度高、威力大等优点,被认为是一种未来武器04自感现象的实验研究自感现象的实验设备电源线圈灯泡开关提供稳定的直流或交流用于观察自感现象,通用于产生自感磁场,通电源,用于产生磁场变常选用与线圈匹配的灯用于控制电路的通断常由漆包线绕制而成化泡自感现象的实验步骤
1.将线圈与灯泡连接,确保电路连接正确
012.将电源接入电路,并设置
3.快速断开或接通电源开关,合适的电流强度观察灯泡的亮灭变化
020304055.分析实验结果,得出结论
4.重复实验,记录实验数据自感现象的实验结果分析当电源开关快速断开时,灯泡会延迟熄灭,这是因为线圈的自感作用产生反向电动势,阻碍电流的变化当电源开关快速接通时,灯泡会延迟亮起,同样是由于线圈的自感作用产生反向电动势,阻碍电流的变化通过实验结果分析,可以得出自感现象的规律和特点,加深对自感现象的理解05自感现象的习题与解答自感现象相关习题题目二在自感现象中,自感电动势的大小题目一与哪些因素有关?请给出具体的数学表达式当一个线圈中的电流发生变化时,它会产生自感电动势抵抗电流的变化,这种现象称为自感现象请解释自感现象产生的原因题目三在自感现象中,自感电动势的方向如何确定?请给出具体的判断方法习题答案与解析答案一自感现象产生的原因是线圈中的电流发生变化时,线圈中的磁场也会发生变化,从而产生感应电动势抵抗电流的变化答案二自感电动势的大小与线圈中的电流变化率和自感系数有关,数学表达式为$E=Lfrac{Delta I}{Delta t}$,其中$L$为自感系数,$Delta I$为电流变化量,$Delta t$为时间变化量答案三自感电动势的方向可以通过楞次定律来判断,即感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化具体来说,当原磁场增强时,感应电流产生的磁场与原磁场反向;当原磁场减弱时,感应电流产生的磁场与原磁场同向THANKS感谢观看。