四川省广安市岳池县第一中学高中物理《1.6 自感》学案 教科版选修3-2

学案8 自感

[学习目标定位] 1.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.2.了解自感电动势的表达

ΔI

式EL＝.3.了解日光灯结构及工作原理．

Δt

1．通电导线周围存在磁场，当导线中电流变大时，导线周围各处的磁场都_________，当导线中电流减小时，导线周围各处的磁场都_______

2．楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的

____________

一、自感现象

1．自感：由于导体线圈本身的________发生变化而引起的电磁感应现象． 2．自感电动势：在_________现象中产生的电动势． 二、自感系数

ΔI

1．自感电动势的大小：EL＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：______，符号：_______.

Δt1 mH＝______ H；1 μH＝________ H.

2．自感系数是由__________决定的，跟线圈的________、______、________，以及是否有________等因素有关．

三、自感的典型应用——日光灯

1．普通的日光灯电路由灯管、________、________、导线和开关组成． 2．镇流器是一个有铁芯的自感系数很大的线圈

.

一、自感现象 [问题设计]

1．通电自感：如图1所示，开关S闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同？

图1

2．断电自感：如图2所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．

图2

(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向有何关系？

(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？

[要点提炼]

自感现象是指当通过线圈的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象． 1．当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向_______； 2．当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向________；

3．自感电动势总是________线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化，只是延缓了过程的进行． 4．断电自感中，若断开开关瞬间，通过灯泡的电流瞬间比断开开关前瞬间大，灯泡会______-一下；若断开开关后，通过灯泡的电流比断开开关前瞬间小，灯泡不会______一下，而是逐渐_________. 二、自感系数 [问题设计]

请阅读教材“自感系数”的内容并回答下列问题． (1)自感电动势的大小决定于哪些因素？ (2)自感系数与什么有关？

[要点提炼]

ΔI1．自感电动势________变化率，即EL＝LΔt

2．实验表明，线圈横截面积______，匝数_______，自感系数L越大，线圈有铁芯时自感系数比没铁芯时________________.

三、日光灯 [问题设计]

1．自感现象可分为断电自感和通电自感，在使日光灯管启动的过程中，应用了哪种自感现象？

2．仔细阅读教材，你认为启动器在日光灯电路中的作用是什么？

3．镇流器在日光灯的启动及正常工作时各起什么作用？

[要点提炼]

1．启动器在日光灯电路中的作用为____________

2．当启动日光灯时，镇流器利用__________现象产生瞬时_______；当日光灯正常发光时，镇流器又利用________现象，起到____________作用．

一、自感现象的分析

例1 如图3所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则 (

)

图3

A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些 B．闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些 C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭 D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭 二、自感现像的图像问题

例2 如图4所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，现将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图像是( )

图

4

三、对日光灯工作原理的理解

例3 如图5所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是(

)

图5

A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光 B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光

C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光 D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光

的电磁感应现象 ΔI

公式：E＝L Δt

自感现象 自感电动势 自感系数：与线圈的体积、形状、

匝数及有无铁芯等因素有关

日光灯构造：灯管、镇流器、启动器 原理：自感现象

L

自感：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起

1．(自感现象的分析)如图6所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等．下面判断正确的是( )

图6

A．开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数 B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数

C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数 D．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数

2．(自感现象的图像问题)在如图7所示的电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i

1，流过灯泡A的电流为

i2

，且i1＞i2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的 ( )

图7

3．(对日光灯工作原理的理解)如图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是( )

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