高中物理第一章電磁感應(yīng)6自感

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自感第一章電磁感應(yīng)1/271.知道自感現(xiàn)象.觀察通電自感和斷電自感試驗(yàn)現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象中自感電動(dòng)勢(shì)作用.2.了解自感系數(shù)和自感系數(shù)決定原因.3.了解日光燈結(jié)構(gòu)及工作原理.目標(biāo)定位2/27二、自感系數(shù)三、自感經(jīng)典應(yīng)用——日光燈欄目索引一、自感現(xiàn)象對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾3/272.自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流作用：電流增加時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)妨礙

；電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)

.試驗(yàn)1：演示通電自感現(xiàn)象試驗(yàn)電路如圖1所表示，開關(guān)S接通時(shí)，能夠看到燈泡2

，而燈泡1是

.一、自感現(xiàn)象知識(shí)梳理1.定義：因?yàn)閷?dǎo)體

電流發(fā)生改變而引發(fā)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)叫做

.答案線圈本身自感電動(dòng)勢(shì)圖1電流增加妨礙電流減小馬上發(fā)光逐步亮起來4/27試驗(yàn)2：演示斷電自感現(xiàn)象.試驗(yàn)電路如圖2所表示，線圈L電阻比燈泡電阻小，接通電路，燈泡正常發(fā)光后，快速斷開開關(guān)S，能夠看到燈泡

.圖2閃亮一下再逐步熄滅答案5/27【深度思索】在斷電自感現(xiàn)象中，電流減小時(shí)，自感線圈中電流大小一定小于原先所經(jīng)過電流大小，為何燈泡有時(shí)閃亮一下再熄滅？答案斷電自感時(shí)，自感線圈中電流大小一定小于原先所經(jīng)過電流大小，不過可能會(huì)大于燈泡中電流，所以燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅.答案6/27典例精析例1

如圖3所表示，電路中電源內(nèi)阻不能忽略，R阻值和L自感系數(shù)都很大，A、B為兩個(gè)完全相同燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，以下說法正確是(

)A．A比B先亮，然后A滅B．B比A先亮，然后B逐步變暗C．A、B一起亮，然后A滅D．A、B一起亮，然后B滅圖3解析答案總結(jié)提升7/27解析本題考查通電自感現(xiàn)象分析，關(guān)鍵是要知道純電感線圈在電路穩(wěn)定前后作用：S閉合時(shí)，因?yàn)榕cA燈串聯(lián)線圈L自感系數(shù)很大，故在線圈上產(chǎn)生很大自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙電流增大，所以B比A先亮，故A、C、D錯(cuò)；穩(wěn)定后，因?yàn)榕cB燈連接電阻很大，流過B燈支路電流很小，所以B燈逐步變暗，故B正確．答案B總結(jié)提升8/27總結(jié)提升分析通電自感需抓住三點(diǎn)：(1)通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路；(2)電流增大過程中自感線圈對(duì)電流有妨礙作用使線圈中電流從0逐步增大到穩(wěn)定值；(3)電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體.9/27例2如圖4(a)、(b)所表示電路中，電阻R和自感線圈L電阻值都很小，且小于燈泡A電阻，閉合開關(guān)S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(

)A.在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗B.在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗D.在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗圖4解析答案10/27解析在電路(a)中，燈A和線圈L串聯(lián)，它們電流相同，斷開S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙原電流減小，流過燈A電流逐步減小，從而燈A只能漸漸變暗.在電路(b)中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A電阻大于線圈L電阻，電流則小于線圈L中電流，斷開S時(shí)，電源不再給燈泡供電，而線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)妨礙電流減小，經(jīng)過R、A形成回路，燈A中電流突然變大，燈A將先變得更亮，然后漸漸變暗，故A、D正確.答案AD11/27針對(duì)訓(xùn)練如圖5所表示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，線圈L電阻不計(jì)，電阻R阻值大于燈泡D阻值，在t＝0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開S，以下表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t改變圖像中，正確是(

)圖5返回解析答案總結(jié)提升12/27解析在t＝0時(shí)刻閉合開關(guān)S，因?yàn)榫€圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙電流經(jīng)過，電源輸出電流較小，路端電壓較高，經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定，電源輸出電流較大，路端電壓較低.在t＝t1時(shí)刻斷開S，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡組成閉合回路，燈泡D中有反向電流經(jīng)過，所以表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t改變圖像中正確是B.答案B總結(jié)提升13/27返回總結(jié)提升(1)斷電時(shí)，自感線圈處相當(dāng)于電源，其電流逐步減小，不會(huì)發(fā)生突變.(2)斷電時(shí)，燈泡會(huì)不會(huì)閃亮一下再熄滅取決于經(jīng)過燈泡前后電流大小關(guān)系.若斷電前自感線圈電流IL大于燈泡電流ID則燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅；若斷電前自感線圈中電流IL小于或等于燈泡中電流ID則不會(huì)出現(xiàn)閃亮，而是逐步熄滅.(3)要注意斷電前后經(jīng)過燈泡電流方向是否改變.14/27二、自感系數(shù)知識(shí)梳理1.自感電動(dòng)勢(shì)大小和自感系數(shù)(1)自感電動(dòng)勢(shì)EL跟_______________式中百分比系數(shù)L叫做線圈自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱

或_____.(2)自感系數(shù)：?jiǎn)挝唬?/p>

，符號(hào)：

.1mH＝

，1μH＝

.2.自感系數(shù)決定原因：與線圈形狀、體積、

，以及是否有

等原因相關(guān).自感電感亨利H10－3H10－6H匝數(shù)鐵芯答案電流改變率成正比.公式EL＝_______.15/27解析線圈自感系數(shù)是由線圈本身原因及有沒有鐵芯決定，與有沒有電流、電流改變情況都沒相關(guān)系，故B、C錯(cuò)誤，D正確；自感電動(dòng)勢(shì)大小除了與自感系數(shù)相關(guān)，還與電流改變率相關(guān)，故A錯(cuò)誤.典例精析例3關(guān)于線圈自感系數(shù)，下面說法正確是(

)A.線圈自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)就一定越大B.線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C.線圈中電流改變?cè)娇?，自感系?shù)越大D.線圈自感系數(shù)由線圈本身原因及有沒有鐵芯決定解析答案D返回總結(jié)提升16/27總結(jié)提升對(duì)自感系數(shù)了解：(1)自感系數(shù)大小由線圈本身特征及有沒有鐵芯決定，線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大.(2)自感系數(shù)與E、ΔI、Δt等均無關(guān).返回17/27三、自感經(jīng)典應(yīng)用——日光燈知識(shí)梳理1.日光燈電路如圖6所表示.2.工作原理：日光燈在接通電源時(shí)，開啟器首先

，又馬上

，在

瞬間，因?yàn)樽愿鞋F(xiàn)象，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生

自感電壓，而使燈管快速開啟.3.鎮(zhèn)流器作用：日光燈開啟時(shí)，鎮(zhèn)流器提供

，而使氣體電離；燈管發(fā)光后，鎮(zhèn)流器又起著

作用.圖6導(dǎo)通斷開斷開很高瞬時(shí)高壓穩(wěn)壓限流答案18/27典例精析例4如圖7甲為日光燈電路，圖乙為開啟器結(jié)構(gòu)圖.在日光燈正常工作過程中(

)圖719/27解析日光燈剛發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器在開啟時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，故A正確；燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低電壓下工作，故B錯(cuò)誤，D正確.燈管正常發(fā)光后，開啟器不再工作，開啟器中兩個(gè)觸片是分離.故C錯(cuò)誤；故選A、D.答案ADA.鎮(zhèn)流器為日光燈點(diǎn)亮提供瞬時(shí)高壓B.鎮(zhèn)流器維持燈管兩端有高于電源電壓，使燈管正常工作C.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，開啟器中兩個(gè)觸片是接觸D.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低電壓下工作解析答案返回20/27對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾1234解析答案1.(對(duì)通、斷電自感了解)(多項(xiàng)選擇)如圖8所表示，帶鐵芯電感線圈電阻與電阻器R阻值相同，A1、A2是兩個(gè)完全相同電流表，則以下說法中正確是(

)A.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù)B.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)C.斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù)D.斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)圖821/271234解析開關(guān)S閉合瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)妨礙電流增大，所以此時(shí)電流表A1中電流小于電流表A2中電流，A項(xiàng)正確；開關(guān)斷開瞬間，線圈L與A1、A2和R組成回路，線圈L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙電流減小，所以A1、A2中電流也逐步減小，但一直相等，D項(xiàng)正確.答案AD22/272.(對(duì)通、斷電自感了解)如圖9所表示電路中A1和A2是兩個(gè)相同小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大線圈，其阻值與R相同.在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，燈泡A1和A2亮暗次序是(

)A.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1后滅B.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1后滅C.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1先滅D.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)A2先滅1234解析答案圖923/27解析當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A1和A2同時(shí)亮，但因?yàn)樽愿鞋F(xiàn)象存在，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)妨礙電流增大，使經(jīng)過線圈電流從零開始逐步增大，所以開始時(shí)電流幾乎全部從A1經(jīng)過，而該電流又將同時(shí)分兩路經(jīng)過A2和R，所以A1先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，A1和A2到達(dá)一樣亮；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源電流馬上為零，所以A2馬上熄滅，而對(duì)A1，因?yàn)榻?jīng)過線圈電流突然減小，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)妨礙電流減小，使線圈L和A1組成閉合電路中有感應(yīng)電流，所以A1后滅.1234答案A24/2712343.(對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)了解)關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)大小說法中正確(

)A.電感一定時(shí)，電流改變?cè)酱螅愿须妱?dòng)勢(shì)越大B.電感一定時(shí)，電流改變?cè)娇?，自感電?dòng)勢(shì)越大C.經(jīng)過線圈電流為零瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)為零D.經(jīng)過線圈電流為最大值瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)最大B解析電感一定時(shí)，電流改變?cè)娇欤?/p>

越大，由E＝L知，自感電動(dòng)勢(shì)越大，A錯(cuò)，B對(duì)；解析答案線圈中電流為零時(shí)，電流改變率不一定為零，自感電動(dòng)勢(shì)不一定