高中物理选修3-2：自感现象知识点总结
高中物理考点/易错点
1
自感现象
1、自感：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：由于自感现象而产生的电动势．3、自感电动势对电流的作用：电流增加时，感应电动势阻碍电流的增加；电流减小时，感应电动势阻碍电流的减小．
4、实验与探究考点/易错点2
自感系数1、物理意义：描述线圈本身特性的物理量，简称自感或电感．
2、影响因素：线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯．线圈越粗、越长，匝数越多，其自感系数就越大；有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多．
3、单位：亨利，简称亨，符号是H.常用的较小单位有mH和μH.
考点/易错点3
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．
考点/易错点4
自感现象的理解1、对自感电动势的进一步理解
(1)自感电动势产生的原因
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，因而在原线圈中产生感应电动势．(2)自感电动势的作用
阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用．
(3)自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同．
2、自感现象的分析思路
(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小)．
(2)判断自感电动势方向．电流增强时(如通电)，自感电动势方向与原电流方向相反；电流减小时(如断电)，自感电动势方向与原电流方向相同．(3)分析电流变化情况，电流增强时(如通电)，自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍增加，电流逐渐增大．电流减小时(如断电)，由于自感电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小，线圈中电流方
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编号：＿＿ 号 授课教师：＿＿赵习文＿＿＿＿＿ 授课时间：11月＿10＿＿＿
课题 自感现象应用 课时 1课时
授课班级 电12-4班 上课地点 301教室
教学
目标 能力(技能)目标 知识目标
领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
1．掌握自感现象的应用
2．掌握磁场能量
教学重点 自感现象的应用自感电动势
教学难点 磁场能量自感现象
教学方法 小组学习法、示范教学法、讲授、问题引导法等
教学反思
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2
步骤 教学内容 教学
方法 教学
手段 学生
活动 时间
分配
明确目标
一、明确目标：
教师解读学习目标
二、复习提问 ：
自感现象名词解释
自感电动势的公式
三.引入
讲授(口述)
演示启发
提问
讨论
展示
实物展示
课件
板书 个别回答
小组讨论
代表发言
15分钟
操作示范 一、自感现象的应用
自感现象在各种电器设备和无线电技术中有着广泛的应用。日光灯的镇流器就是利用线圈自感的一个例子。如图是日光灯的电路图。
1．结构
日光灯主要由灯管、镇流器和起动器组成。镇流器是一个带铁心的线圈，起动器的结构如图所示。
起动器是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的U形触片。
灯管内充有稀薄的水银蒸汽，当水银蒸汽导电时，就发教师
示范
课件
演示
教师
提问
课件
板书
演示
学生抢答
小组抢答 30分钟
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3 出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的光。由于激发水银蒸汽导电所需的电压比220 V的电源电压高得多，因此日光灯在开始点亮之前需要一个高出电源电压很多的瞬时电压。在日光灯正常发光时，灯管的电阻很小，只允许通过不大的电流，这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源电压。这两方面的要求都是利用跟灯管串联的镇流器来达到的。
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第 1 页 共 4 页 金太阳新课标资源网 1.5 自感现象与日光灯
【学习内容】
电磁感应规律的综合应用、自感现象、日光灯原理
【重点和难点】
电磁感应规律的综合应用、自感现象
【内容简介】
一、电磁感应规律的综合应用
（1）电磁感应与运动学的结合
1、如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T，方向垂直框架平面向上，框架宽度L = 0.5m，金属棒重为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变。问：
⑴要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？
⑵当棒运动到某一位置时，外力突然消失，棒将如何运动？
⑶棒匀速运动时的速度多大？
⑷棒达到最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？
【解析】 (1) 外力F外= mg×sinα＋F安……①
F安=BIL………………②
I=…………………③
E=BLV……④
将 ④、③、②式带入①式可得: F外= 0.09 N
(2)金属杆向上滑动的过程中，受到安培力与重力而减速，由于速度减少，安培力也减小，所以金属棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动
(3)金属棒达到最大速度时: mg×sinα=F安，……⑤
F安，= BI，L……⑥ 金太阳新课标资源网
第 2 页 共 4 页 金太阳新课标资源网 I，=……⑦
E，= BLVm……⑧,
将⑧、⑦、⑥式带入⑤式可得: Vm= 2.5 m/s.
(4) 金属棒达到最大速度时,电路的电功率为P= I，×E，……⑨
将⑧、⑦式带入⑨式,可得P = 0.125 W,
自感现象及其应用分析
自感现象是电磁感应现象中的一种特殊情形——是在导体本身的电
足够大。即自感线圈要长，匝数要多，截面积要大，并要有铁心。同时，也要注意线圈不能有过大的电阻，否则也会使自感电流过小而自感现象不明显。
方法一
器材 自制线圈，2.2V小电珠2个，50Ω滑动变阻器，2V铅蓄电池3个，电键，导线等。
线圈的制作方法
铁芯选用22mmEI型硅钢片(图a)，叠厚40mm左右。用绝缘纸板做一个与铁芯相配合的绕线框架(图b)。用φ为0.40mm左右的漆包线在绕线框架上绕800匝，抽一个头，再绕400匝。然后将硅钢片交叉插入，制成一个有铁芯的线圈(图c)。
操作
(1)按图(d)连接电路，线圈的1200匝全部用上，电源用6V。
(2)合上电键K，调节变阻器R2，使小灯A1和A2的明亮程度相同。调节R1，使A1、A2正常发光。然后断开K。
(3)合上K，可见到A2立刻正常发光，而A1却是逐渐亮起来。说明L
的自感现象。
(4)按图(e)连接电路，L用400匝，电源用4V。
(5)合上电键K，调节R，使小灯A比正常发光稍暗一些。
(6)断开K，可看到A灯突然更亮一下才熄灭，这是L的自感电动势引起的。
方法二
目的 断电自感现象的演示。
器材 自感线圈(也可用日光灯镇流器，规格是15—40W任意一种)，直流电源(3—4V)，氖泡(日光灯启动器或试电笔中的氖泡S)，电键，导线等。
操作
(1)接通K，氖泡不亮。(一般氖泡需几十V以上的最低电压才能放电)。
(2)断开K，因自感线圈(日光灯镇流器)产生的自感电动势可达200V左右，使氖管起辉。
(3)如果把电键快速反复接通和断开，可看到氖泡连续发光。为了操作方便，可以用一个金属导体和齿轮簧片式电路断续器K′，代替电键K，只要旋转电路断续器，氖泡即可较稳定地发亮。可长时间观察瞬间断电自感现象。
说明
实验时，如果两手同时接触日光灯镇流器两端，断开电键时会受到较强烈的电击，因时间极短暂，无害人体，但却可使学生有更深刻的印象。
