高中物理 第一章 电磁感应 第六节 自感现象及其应用学案 粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理学案VIP免费

第六节自感现象及其应用[学习目标]1.了解自感现象及其应用.2.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.3.了解自感系数的决定因素.4.了解日光灯的发光原理．一、自感现象[导学探究](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，两灯泡的发光情况有什么不同？图2答案(1)灯泡L2立即发光，灯泡L1逐渐亮起来．(2)L2立即熄灭，L1闪亮一下，再逐渐熄灭．[知识梳理]自感现象及自感电动势的定义和特点(1)定义：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．(2)自感电动势的大小：跟穿过线圈的磁通量变化快慢有关，还跟自感系数有关．(3)自感系数的决定因素：由线圈本身性质决定，与线圈的长短、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关，与E、ΔI、Δt等无关．单位：亨利，符号H.[即学即用]判断下列说法的正误．(1)在实际电路中，自感现象有害而无益．()(2)只要电路中有线圈，自感现象就会存在．()(3)发生断电自感时，因为断开电源之后电路中还有电流，所以不符合能量守恒定律．()(4)线圈中的电流变化越快，自感现象越明显．()答案(1)×(2)×(3)×(4)√二、日光灯[导学探究]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(如图3为日光灯的结构)应用了哪种自感现象？启动器在日光灯电路中的作用是什么？图3答案断电自感自动开关[知识梳理]1．灯管：在高压激发下，两灯丝间的气体导电，发出紫外线，管壁上的荧光粉在紫外线照射下发出可见光．2．启动器：在开关闭合后，氖气放电发出辉光，辉光产生热量使动触片膨胀变形，与静触片接触之后，辉光放电消失，动触片降温恢复原状，与静触片分离，电路断开．3．镇流器：启动时产生瞬时高电压使灯管发光，正常发光时，起着降压限流的作用．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)没有启动器，在安启动器的位置，可以用一根导线，通过瞬时接通、断开的方式，使日光灯点亮．()(2)日光灯点亮后，启动器就没有作用了．()(3)在日光灯正常工作中，镇流器只会消耗电能，没有作用．()(4)日光灯正常工作的电压高于220V．()答案(1)√(2)√(3)×(4)×一、自感现象的分析例1如图4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()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闪亮后才慢慢熄灭图4答案D解析由于灯泡LA与线圈L串联，灯泡LB与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以LB先亮，A、B错误．由于LA所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即LA更亮一些，当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从IA开始减小，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确．自感线圈对电流的变化有阻碍作用，具体表现为：(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路．(2)断电时，自感线圈相当于电源，其电流由原值逐渐减小，不会发生突变(必须有闭合回路)．(3)电流稳定时自感线圈相当于导体，若其直流电阻忽略不计，则相当于导线．针对训练(多选)如图5所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，LA是一灯泡，下列说法正确的是()图5A．开关S闭合瞬间，无电流通过灯泡B．开关S闭合后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流答案BD解析开关S闭合瞬间，灯泡中的电流从a到b，A错误；线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增加，开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过，B正确；开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，线圈与灯泡形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流，C错误，D正确．二、自感现象的图象问题例2如图6所示的电路...