高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 第2节 自感教师用书 鲁科版选修3-2-鲁科版高中选修3-2物理学案VIP免费

第2节自感学习目标知识脉络1.了解自感现象及其产生的原因，会分析自感现象．(难点)2．理解自感电动势在自感现象中的作用．(重点)3．理解自感系数由哪些因素决定，自感现象中的能量转化情况．自感现象自感电动势1．自感现象：由导体自身电流变化，所产生的电磁感应现象．2．自感电动势定义由导体自身电流变化所产生的感应电动势方向原电流增大时，与原电流相反，原电流减小时，与原电流相同作用阻碍自身电流发生变化大小E＝L，与电流变化率成正比1．自感现象属于电磁感应现象．(√)2．当线圈中有电流时，线圈中就有自感电动势．(×)3．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反．(×)大城市的无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线，这时可以看到电火花闪现．试说明产生电火花的原因是什么？【提示】电弓脱离电网线的瞬间电流减小，所产生的自感电动势很大，在电弓与电网线的空隙产生电火花．如图221所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡，①S闭合时，发现A1比A2亮得晚；②S断开时，两灯泡都亮一会再熄灭．图2211探讨1：为什么会出现上述①中的现象？【提示】开关闭合时，电流从0开始增加，线圈L中的磁通量发生变化形成感应电流，阻碍线圈中电流的增加，推迟了电流达到正常值的时间，故A1比A2亮得晚．探讨2：S断开时为什么出现②中的现象？【提示】S断开时，电流开始减小，线圈中磁通量也发生变化，同样推迟电流的减小时间，此时L相当于电源，回路中的A1、A2都亮一会再熄灭．探讨3：①②两种现象中，流过A1、A2的电流方向一样吗？【提示】A1中电流方向不变，A2中电流方向相反．在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况．与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然变大，然后逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗②若I2>I1，灯炮闪亮后逐渐变暗两种情况灯泡电流方向均改变1．(多选)如图222所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略．则()图222A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA熄灭，LB更亮B．S闭合的瞬间，LA不亮，LB立即亮C．S闭合的瞬间，LA、LB都不立即亮D．稳定后断开S的瞬间，LB立即熄灭，LA先亮一下再熄灭【解析】S接通的瞬间，L支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增大．所以，S接通的瞬间L中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过LA，故LA、LB会同时亮．又由于L中电流很快稳定，感应电动势很快消失，对LA起到“短路”作用，因此，LA便熄灭．这时电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知LB会比以前更亮．故选项A正确．断开S的瞬间，线圈L产生自感电动势，在L、LA回路中产生自感电流，所以LA先亮一下再熄灭；LB在S断开的瞬间处于断路状态，电流立即变为零，所以LB熄灭．【答案】AD2．(多选)如图223所示，电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小．接通开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()2甲乙图223A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【解析】甲图中，灯泡A与线圈L在同一支路，通过它们的电流相同，IA＝IL；断开开关S时，A、L、R组成回路；由于自感作用，回路中电流由IL逐渐减小，灯泡A不会闪亮，将逐渐变暗，故A正确；乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流IL>IA(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中的自感电流在IL的基础上减小，电流反向通过灯泡A的瞬间，灯泡A中电流变大，然后逐渐变小，所以灯泡A闪亮一下，然后逐渐变暗，故D正确．【答案】AD自感电动势的作用在通电自感现象中，线圈L相当于阻值逐渐减小的“电阻”；在断电自感现象中，线圈L相当于电动势逐渐减小的“电源”．在断电自感中要判断某一个小灯泡是否会闪亮一下再熄灭，一是看是否能组成临...