6自感[目标定位]1.知道自感现象.观察通电自感和断电自感实验现象,了解自感现象中自感电动势的作用.2.理解自感系数和自感系数的决定因素.3.了解日光灯的构造及工作原理.一、自感现象1.定义:由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象,叫做自感.在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势.图12.自感电动势对电流的作用:电流增加时,自感电动势阻碍电流的增加;电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小.实验1:演示通电自感现象实验电路如图1所示,开关S接通时,可以看到灯泡2立即发光,而灯泡1是逐渐亮起来的.实验2:演示断电自感现象.图2实验电路如图2所示,线圈L的电阻比灯泡的电阻小,接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关S,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭.深度思考在断电自感现象中,电流减小时,自感线圈中的电流大小一定小于原先所通过电流的大小,为什么灯泡有时闪亮一下再熄灭?答案断电自感时,自感线圈中的电流大小一定小于原先所通过电流的大小,但是可能会大于灯泡中的电流,所以灯泡会闪亮一下再熄灭.例1如图3所示,电路中电源的内阻不能忽略,R的阻值和L的自感系数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,下列说法正确的是()图3A.A比B先亮,然后A灭B.B比A先亮,然后B逐渐变暗C.A、B一起亮,然后A灭D.A、B一起亮,然后B灭解析本题考查通电自感现象的分析,关键是要知道纯电感线圈在电路稳定前后的作用:S闭合时,由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大,故在线圈上产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,所以B比A先亮,故A、C、D错;稳定后,由于与B灯连接的电阻很大,流过B灯支路的电流很小,所以B灯逐渐变暗,故B正确.答案B分析通电自感需抓住三点:1通电瞬间自感线圈处相当于断路;2电流增大过程中自感线圈对电流有阻碍作用使线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值;3电流稳定时自感线圈相当于导体.例2如图4(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,闭合开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()图4A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗解析在电路(a)中,灯A和线圈L串联,它们的电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,流过灯A的电流逐渐减小,从而灯A只能渐渐变暗.在电路(b)中,电阻R和灯A串联,灯A的电阻大于线圈L的电阻,电流则小于线圈L中的电流,断开S时,电源不再给灯泡供电,而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,通过R、A形成回路,灯A中电流突然变大,灯A将先变得更亮,然后渐渐变暗,故A、D正确.答案AD针对训练如图5所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是()图5答案B解析在t=0时刻闭合开关S,由于线圈L产生自感电动势,阻碍电流通过,电源输出电流较小,路端电压较高,经过一段时间电路稳定,电源输出电流较大,路端电压较低.在t=t1时刻断开S,线圈L产生自感电动势,与灯泡构成闭合回路,灯泡D中有反向电流通过,所以表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中正确的是B.1断电时,自感线圈处相当于电源,其电流逐渐减小,不会发生突变.2断电时,灯泡会不会闪亮一下再熄灭取决于通过灯泡前后电流大小的关系.若断电前自感线圈电流IL大于灯泡的电流ID则灯泡会闪亮一下再熄灭;若断电前自感线圈中的电流IL小于或等于灯泡中的电流ID则不会出现闪亮,而是逐渐熄灭.3要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.二、自感系数1.自感电动势的大小和自感系数(1)自感电动势EL跟电流的变化率成正比.公式EL=L.式中比例系数L叫做线圈的自感系数,简称自感或电感.(2)自感系数:单位:亨利,符号:H.1mH=10-3_H,1μH=10-6_H.2.自感系数的决定因素:与线圈的形状、体积、匝数,以及是否有铁芯等因素有关.例3关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线...