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-粤教版高中选修3-2物理学案VIP免费

第六节自感现象及其应用[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解自感现象和自感电动势.2.了解并知道自感系数的决定因素．科学探究：1.通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化，认识自感现象.2.通过实验对比观察，认识自感系数的决定因素．科学思维：了解日光灯的工作原理．利用自感知识分析镇流器的工作机制．一、自感现象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．2．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势．3．通电自感和断电自感电路现象自感电动势的作用通电自感接通电源的瞬间，灯泡L2立刻正常发光，灯泡L1较慢地亮起来阻碍电流的增加断电自感断开开关的瞬间，灯泡L1逐渐变暗，灯泡L2立刻熄灭．有时灯泡L1会先闪亮一下，然后逐渐熄灭阻碍电流的减小4.自感系数(1)自感电动势的大小：自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关，还跟线圈本身的特性有关．(2)自感系数①定义：描述通电线圈自身特性的物理量．线圈的自感系数简称自感或电感，单位：亨利，符号：H.②决定线圈自感系数大小的因素：线圈的长短、形状、匝数以及是否有铁芯等．二、日光灯1．主要组成：灯管、镇流器和启动器．2．灯管(1)工作原理：管中气体导电时发出紫外线，荧光粉受其照射时发出可见光．可见光的颜色由荧光粉的种类决定．(2)气体导电的特点：灯管两端的电压达到一定值时，气体才能导电；而要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却低得多．3．镇流器的作用：日光灯启动时，提供瞬时高压；日光灯启动后，降压限流．4．启动器(1)启动器的作用：自动开关．(2)启动器内电容器的作用：减小动、静触片断开时产生的火花，避免烧坏触点．1．判断下列说法的正误．(1)自感现象中，感应电流方向一定和原电流方向相反．(×)(2)线圈中的自感系数越大，产生的自感电动势越大．(×)(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大．(√)(4)日光灯使用的是稳恒电流．(×)(5)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．(√)(6)镇流器只起升压作用．(×)2．如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮．当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭．(选填“立即”或“缓慢”)图1答案缓慢立即缓慢缓慢一、对自感现象的理解1．自感电动势的理解(1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．(2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．(3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到延迟电流变化的作用．2．对电感线圈阻碍作用的理解(1)当线圈中电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍原电流的增大．(2)当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同，阻碍原电流的减小．(3)自感电动势总是阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化．例1如图2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2A．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闪亮后才慢慢熄灭答案D解析由于灯泡LA、R1与线圈L串联，灯泡LB与电阻R2串联，在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立刻变亮，LA慢慢变亮，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，在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．电感线圈对电流的变化有阻碍作用，具体表现：(1)通电瞬间电感线圈处相当于断路．(2)在电流增大过程中，电感线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值．(3)电流稳定时电感线圈相当于导体，若其直流电阻忽略不计，则相当于导线．(4)断电时，电感线圈相...