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...