魯科版選修32 第2章 第2節(jié)　自感 學(xué)案 (1).doc

第2節(jié)自感學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.了解自感現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，會(huì)分析自感現(xiàn)象(難點(diǎn))2理解自感電動(dòng)勢(shì)在自感現(xiàn)象中的作用(重點(diǎn))3知道自感系數(shù)由哪些因素決定，知道它的單位4理解在自感現(xiàn)象中能量形式的轉(zhuǎn)化情況.自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知知識(shí)梳理一、自感現(xiàn)象自感電動(dòng)勢(shì)1自感現(xiàn)象：由導(dǎo)體自身電流變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2自感電動(dòng)勢(shì)定義由導(dǎo)體自身電流變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向原電流增大時(shí)，與原電流相反，原電流減小時(shí)，與原電流相同作用阻礙自身電流發(fā)生變化大小el，與電流變化率成正比二、自感系數(shù)自感系數(shù)物理意義表征產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)的大小大小決定因素線圈形狀、橫截面積、長(zhǎng)短、匝數(shù)、鐵芯等單位亨(h)、毫亨(mh)、微亨(h)基礎(chǔ)自測(cè)思考判斷1自感現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象()2當(dāng)線圈中有電流時(shí)，線圈中就有自感電動(dòng)勢(shì)()3當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反()4線圈的自感系數(shù)大，其電阻一定大()5不管電流如何變化，線圈的自感系數(shù)不變()6產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大，說(shuō)明自感系數(shù)較大()合作探究1大城市的無(wú)軌電車在行駛的過(guò)程中，由于車身顛簸，有可能使車頂上的電弓瞬間脫離電網(wǎng)線，這時(shí)可以看到電火花閃現(xiàn)試說(shuō)明產(chǎn)生電火花的原因是什么？【提示】電弓脫離電網(wǎng)線的瞬間電流減小，所產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)很大，在電弓與電網(wǎng)線的空隙產(chǎn)生電火花2照明用電燈泡內(nèi)有螺旋狀燈絲，且用的是交流電，開燈、關(guān)燈時(shí)，你發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象了嗎？請(qǐng)給予解釋【提示】照明用交流電，開、關(guān)燈時(shí)燈絲內(nèi)電流會(huì)發(fā)生變化，會(huì)有自感現(xiàn)象發(fā)生，只是由于燈絲的自感系數(shù)太小，自感現(xiàn)象不明顯，使我們并沒有發(fā)現(xiàn)合 作 探 究攻 重 難自感現(xiàn)象自感電動(dòng)勢(shì)在處理通斷電燈泡亮度變化問(wèn)題時(shí)，不能一味套用結(jié)論，如通電時(shí)逐漸變亮，斷電時(shí)逐漸變暗，或閃亮一下逐漸變暗，要具體問(wèn)題具體分析，關(guān)鍵要搞清楚電路連接情況與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時(shí)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為i1、i2若i2i1，燈泡逐漸變暗若i2i1，燈泡閃亮后逐漸變暗兩種情況燈泡電流方向均改變?nèi)鐖D221所示甲、乙中，自感線圈l的電阻很小，接通s，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡a發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是()圖211a在電路甲中，斷開s，a將立即熄滅b在電路甲中，斷開s，a將先變得更亮，然后逐漸變暗c在電路乙中，斷開s，a將逐漸變暗d在電路乙中，斷開s，a將先變得更亮，然后漸漸變暗思路點(diǎn)撥：d甲圖中，燈泡a與電感線圈l在同一個(gè)支路中，流過(guò)的電流相同，斷開開關(guān)s時(shí)，線圈l中的自感電動(dòng)勢(shì)的作用使得支路中的電流瞬間不變，以后漸漸變小，a、b錯(cuò)誤；乙圖中，燈泡a所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因?yàn)殡姼芯€圈的電阻很小)，斷開開關(guān)s時(shí)、電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙電流變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當(dāng)于一個(gè)電源給燈泡a供電. 因此反向流過(guò)a的電流瞬間要變大然后逐漸變小，所以燈泡要先更亮一下，然后漸漸變暗，c錯(cuò)誤，d正確自感現(xiàn)象的分析思路(1)明確通過(guò)自感線圈的電流的變化情況(是增大還是減小)(2)根據(jù)“增反減同”，判斷自感電動(dòng)勢(shì)的方向(3)分析阻礙的結(jié)果：當(dāng)電流增強(qiáng)時(shí)，由于自感電動(dòng)勢(shì)的作用，線圈中的電流逐漸增大，與線圈串聯(lián)的元件中的電流也逐漸增大；當(dāng)電流減小時(shí)，由于自感電動(dòng)勢(shì)的作用，線圈中的電流逐漸減小，與線圈串聯(lián)的元件中的電流也逐漸減小針對(duì)訓(xùn)練1(多選)如圖222所示，燈la、lb完全相同，帶鐵芯的線圈l的電阻可忽略則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452035】圖222as閉合的瞬間，la、lb同時(shí)發(fā)光，接著la熄滅，lb更亮bs閉合的瞬間，la不亮，lb立即亮cs閉合的瞬間，la、lb都不立即亮d穩(wěn)定后斷開s的瞬間，lb立即熄滅，la先亮一下再熄滅ads接通的瞬間，l支路中電流從無(wú)到有發(fā)生變化，因此，l中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大所以，s接通的瞬間l中的電流非常小，即干路中的電流幾乎全部流過(guò)la，故la、lb會(huì)同時(shí)亮又由于l中電流很快穩(wěn)定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)很快消失，對(duì)la起到“短路”作用，因此，la便熄滅這時(shí)電路的總電阻比剛接通時(shí)小，由恒定電流知識(shí)可知lb會(huì)比以前更亮故選項(xiàng)a正確斷開s的瞬間，線圈l產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，在l、la回路中產(chǎn)生自感電流，所以la先亮一下再熄滅；lb在s斷開的瞬間處于斷路狀態(tài)，電流立即變?yōu)榱悖詌b熄滅2.如圖223所示，l1和l2是兩個(gè)相同的小燈泡，l是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與r相同，由于存在自感現(xiàn)象，在開關(guān)s接通和斷開時(shí)，l1、l2先后亮暗的順序是()a接通時(shí)，l1先達(dá)最亮；斷開時(shí)，l1后暗b接通時(shí)，l2先達(dá)最亮；斷開時(shí)，l2后暗c接通時(shí)，l1先達(dá)最亮；斷開時(shí)，l1先暗d接通時(shí)，l2先達(dá)最亮；斷開時(shí)，l2先暗圖223a開關(guān)閉合時(shí)，由于線圈l的自感作用阻礙電流的增大，所以大部分電流從l1中流過(guò)，l1先達(dá)最亮；開關(guān)斷開時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，自感電流方向與原電流的方向相同，且只能在l與l1的閉合回路中流過(guò)，l1中有自感電流，所以l1后暗故選項(xiàng)a正確自感系數(shù)自感系數(shù)l線圈的自感系數(shù)是由線圈本身決定的，與是否通電及電流的大小無(wú)關(guān)具體地說(shuō)，是由線圈截面的粗細(xì)、線圈的長(zhǎng)短、匝數(shù)的密集程度(即單位長(zhǎng)度的匝數(shù))以及線圈內(nèi)部是否存在鐵芯等因素共同決定的且線圈越長(zhǎng)、匝數(shù)越多、越密、橫截面積越大，以及有鐵芯時(shí)，線圈的自感系數(shù)就越大針對(duì)訓(xùn)練3關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是()a線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)越大，線圈的自感系數(shù)一定越大b線圈的自感系數(shù)與線圈自身的因素以及有無(wú)鐵芯有關(guān)c線圈中的電流不發(fā)生變化，自感系數(shù)一定為零d線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大b自感系數(shù)的大小是由線圈的匝數(shù)、形狀、粗細(xì)、有無(wú)鐵芯等因素決定的，與電流變化快慢及是否有電流、自感電動(dòng)勢(shì)大小無(wú)關(guān)匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；有鐵芯時(shí)，自感系數(shù)顯著增大故選項(xiàng)a、c、d錯(cuò)誤，b正確4(多選)通過(guò)一個(gè)線圈的電流在均勻增大時(shí)，這個(gè)線圈的()a自感系數(shù)也將均勻增大b自感電動(dòng)勢(shì)也將均勻增大c磁通量也將均勻增大d自感系數(shù)和自感電動(dòng)勢(shì)不變cd線圈的磁通量與電流大小有關(guān)，電流增大，磁通量增大，故c項(xiàng)正確；而自感系數(shù)由線圈本身決定，與電流大小無(wú)關(guān)，故a錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)ell，與自感系數(shù)和電流變化率有關(guān)，對(duì)于給定的線圈，l一定，已知電流均勻增大，說(shuō)明電流變化率恒定，故自感電動(dòng)勢(shì)不變，故b項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：11452036】a線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大b對(duì)于某一線圈，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量c一個(gè)線圈的電流均勻增大，這個(gè)線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變d自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反c線圈的自感系數(shù)l只由線圈本身的因素決定，選項(xiàng)a錯(cuò)誤由e自l知，e自與成正比，與i無(wú)直接關(guān)系，選項(xiàng)b錯(cuò)誤，c正確e自方向在電流增大時(shí)與原電流方向相反，在電流減小時(shí)與原電流方向相同，選項(xiàng)d錯(cuò)誤2(多選)下列說(shuō)法正確的是()a當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢(shì)b當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反c當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反d當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反ac由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，a對(duì)；當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，相當(dāng)于電流先減小后反向增大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相同，b錯(cuò)；當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反，c對(duì)；當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相同，d錯(cuò)3下列單位關(guān)系不正確的是()a1亨1歐秒b1亨1伏安/秒c1伏1韋/秒 d1伏1亨安/秒b由el知，l，故1亨1伏秒/安，或1伏1亨安/秒，選項(xiàng)b錯(cuò)誤，d正確；又1伏1安歐，故a正確；由en知，選項(xiàng)c也正確4在如圖224所示的電路中，l1、l2為兩個(gè)完全相同的燈泡，l為自感系數(shù)較大、電阻不能忽略的線圈，e為電源，s為開關(guān)關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的下列說(shuō)法正確的是()圖224a閉合開關(guān)，l2先亮，l1后亮；穩(wěn)定后l2比l1更亮一些b閉合開關(guān)，l1先亮，l2后亮；穩(wěn)定后l1、l2一樣亮c斷開開關(guān)，l1逐漸熄滅、l2先變得更亮后