高中物理 第1章 第6节 自感 教科版选修3-2
- 格式:ppt
- 大小:451.00 KB
- 文档页数:30
高中物理选修3-2:自感现象知识点总结理物高中考点/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,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.特别提醒自感电动势阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长.考点/易错点5自感现象中灯泡亮度变化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.自感现象的分析技巧在求解有关自感现象的问题时,必须弄清自感线圈的工作原理和特点,这样才能把握好切入点和分析顺序,从而得到正确答案.1.自感现象的原理当通过导体线圈中的电流变化时,其产生的磁场也随之发生变化.由法拉第电磁感应定律可知,导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势.2.自感现象的特点(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化,但不能阻止.(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关.电流变化越快,自感电动势越大.(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果,会给其他电路元件的电流产生影响.①电流增大时,产生反电动势,阻碍电流增大,此时线圈相当于一个阻值很大的电阻;②电流减小时,产生与原电流同向的电动势,阻碍电流减小,此时线圈相当于电源.3.通电自感与断电自感自感现象中主要有两种情况:即通电自感与断电自感.在分析过程中,要注意:(1)通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中,电流是逐渐变大;断电过程中,电流是逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.特别提醒线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的.对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的,它决定了要达到稳定值所需的时间;对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,决定了电流所能达到的稳定值.考点/易错点6日光灯的工作原理1、构造日光灯的电路如图所示,由日光灯管、镇流器、开关等组成.2、日光灯的启动当开关闭合时,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产生的热量使U 形动触片膨胀伸长,从而接通电路,于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过,电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开,通过镇流器的电流迅速减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来电压方向相同,形成瞬间高压加在灯管两端,使灯管中的气体开始导电,于是日光灯管就成了通路开始导电发光.3、日光灯正常工作时镇流器的作用由于日光灯使用的是交流电源,电流的大小和方向做周期性变化,当交流电的大小增大时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流增大,自感电动势与原电压反向,当交流电减小时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小,自感电动势与原电压同向,可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化,镇流器起降压、限流的作用.四、课程小结1、自感现象●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.●自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.●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.2、自感系数●物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.●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.●单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH.1H=103mH1H=106μH一、自感现象的四个要点和三个状态要点一:电感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。
《自感》
(1)指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法,认识自感现象及其特点。
(2)明确自感系数的意义及决定条件。
(3)了解日光灯的工作原理
【过程与方法目标】
(1)能用电磁感应原理,解释生产和生活中的某些自感现象。
(2)提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
【情感态度价值观目标】
培养、提高学生尊重科学,利用实验探索研究自然的科学素养
【教学重点】自感现象产生的原因及特点。
【教学难点】运用自感知识解决实际问题。
【教学用具】变压器、线圈、电源、导线、灯泡、开关,自感演示器、多媒体课件
一、 情景回顾,引入新课
提问:在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 楞次定律内容?
师:在“探究感应电流的产生条件”的实验中,改变通过小线圈A 的电流大小,我们会发现大线圈B 就能产生感应电流。
对这个现象我们是如何解释的?
生:小线圈的电流变化,小线圈中电流激发的磁场变化,穿过大线圈的磁通量发生变化,闭合回路产生感应电流。
师:两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
二、新课教学
(一)、自感现象。
6. 自感-教科版选修3-2教案一、教学目标1.了解自感的概念、特点及生理机制。
2.掌握自感的学习方法和技巧。
3.提高自我管理和自我教育的能力。
二、教学重难点1.自感的概念和特点。
2.自感的生理机制。
3.自感的学习方法和技巧。
三、教学内容与步骤1. 自感概念及特点1.通过幻灯片演示,向学生介绍自感的概念和特点。
2.要求学生进行小组讨论,探讨自感的体验及其在生活中的应用。
3.教师进行总结归纳,并与学生共同探讨自感的重要性和作用。
2. 自感的生理机制1.通过多媒体演示,向学生介绍自感的神经学和生理学基础。
2.教师带领学生进行实验,通过刺激不同感官,让学生亲身体验自感的生理机制。
3.让学生分享实验体验,并与教师一起探讨自感与感觉的关系。
3. 自感的学习方法和技巧1.教师介绍自感的学习方法和技巧,如何通过自我观察和反思来提高自感的能力。
2.引导学生进行自我觉察和反思练习,同时提供反馈和建议。
3.教师鼓励学生在日常生活中实践自感学习方法和技巧,并收集反馈和实践结果。
4. 总结与评价1.教师进行总结,回顾本节课的教学内容和学生的学习体验。
2.学生进行评价,提出自己的问题和建议,并与教师进行沟通和交流。
3.教师提供反馈和建议,鼓励学生不断提升自感能力。
四、教师的角色1.引导学生积极参与,倡导自主学习。
2.创造良好的教学环境,促进学生的交流和合作。
3.鼓励学生进行实践和反思,提供指导和支持。
五、教学资源1.幻灯片展示和多媒体演示。
2.实验器材和材料。
3.学生自我觉察和反思练习表格。
六、教学反思本节课的教学目的是让学生了解自感的概念、特点及生理机制,掌握自感的学习方法和技巧以及提高自我管理和自我教育的能力。
通过小组讨论、实验和自我反思等多种教学方法,学生获得了实践和体验。
本节课的教学目标达到了预期效果,但在实施过程中,存在某些学生参与度不高、实验效果不明显的问题。
需要在今后的教学中加强学生参与性,提高教学效果,让学生更加深入地了解和掌握自感的相关知识和技能。
第6节 自感 日光灯1.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,叫做自感现象,在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势.2.自感电动势E L 跟电流的变化率ΔI Δt 成正比,即E L =L ΔI Δt.其中L 叫线圈的自感系数,线圈的横截面积越大,匝数越多,它的自感系数就越大,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多.3.普通日光灯,由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成.灯管中气体导电发出紫外线,涂在管壁上的荧光粉在紫外线的照射下发出可见光.启动器的作用为自动开关.镇流器在启动器动静触片断开后,提供瞬时高压点燃灯管,之后起到降压限流的作用.4.通过一个线圈的电流在均匀增大时,则这个线圈的( )A .自感系数也将均匀增大B .自感电动势也将均匀增大C .磁通量也将均匀增大D .自感系数和自感电动势不变答案 CD解析 线圈的磁通量与电流大小有关,电流增大,磁通量增大,故C 项正确;而自感系数由线圈本身决定,与电流大小无关;自感电动势E L =L ΔI Δt,与自感系数和电流变化率有关,对于给定的线圈,L 一定,已知电流均匀增大,说明电流变化率恒定,故自感电动势不变,D 项正确.5.关于线圈自感系数的说法,错误的是( )A .自感电动势越大,自感系数也越大B .把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小C .把线圈匝数增加一些,自感系数变大D .电感是自感系数的简称答案 A解析 自感系数是由线圈本身的特性决定的.线圈越长,单位长度上的匝数越多,横截面积越大,它的自感系数就越大.另外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多.6.如下图所示,S为启动器,L为镇流器,其中日光灯的接线图正确的是()答案A解析根据日光灯的工作原理,要想使日光灯发光,灯丝需预热发出电子,灯管两端应有瞬时高压,这两个条件缺一不可.当动、静触片分离后,选项B中灯管和电源断开,选项B错误;选项C中镇流器与灯管断开,无法将瞬时高压加在灯管两端,选项C错误;选项D中灯丝左、右端分别被短接,无法预热放出电子,不能使灯管中气体导电,选项D错误;只有选项A是正确的.【概念规律练】知识点一对自感现象的理解1.关于自感现象,正确的说法是()A.感应电流一定和原来的电流方向相反B.对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈产生的自感电动势也越大C.对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈的自感系数也越大D.对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势也越大答案D解析当电流增加时,自感电动势的方向与原来的电流反向,当电流减小时与原来的电流同向,故选项A错误;自感电动势的大小,与电流变化快慢有关,与电流变化大小无关,故选项B错误;自感系数只取决于线圈的本身因素,与电流变化情况无关.故选项C错误;结合选项B的错误原因可知,选项D正确.点评自感的实质仍然是电磁感应现象,电流的强弱决定其周围磁场的强弱,当电流变化时引起电流周围的磁场发生变化,就会在线圈中产生感应电动势.2.关于线圈的自感系数、自感电动势下列说法中正确的是()A.线圈中电流变化越大,线圈自感系数越大B.对于某一线圈,自感电动势正比于电流的变化量C.一个线圈的电流均匀增大,这个线圈自感系数、自感电动势都不变D .自感电动势总与原电流方向相反答案 C解析 线圈的自感系数由线圈本身的因素决定.E 自∝ΔI Δt,而不是E 自∝ΔI ,C 对,A 、B 错.线圈中电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同,电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,D 错.点评 电流的变化量ΔI 不等同于电流的变化率ΔI Δt ,E ∝ΔI Δt而不是E ∝ΔI .自感系数仅和线圈本身有关.知识点二 通电自感和断电自感3.如图1所示电路中,A 、B 是完全相同的灯泡,L 是电阻不计的电感线圈,下列说法中正确的是( )图1A .当开关S 闭合时,A 灯先亮,B 灯后亮B .当开关S 闭合时,B 灯先亮,A 灯后亮C .当开关S 闭合时,A 、B 灯同时亮,以后B 灯更亮,A 灯熄灭D .当开关S 闭合时,A 、B 灯同时亮,以后亮度不变答案 C解析 当开关S 闭合时,电路中电流增加,由于线圈的自感作用,其中产生一自感电动势阻碍电流的增加,此时A 、B 二灯相当于串联,同时亮;之后线圈相当于一段导线,将A 灯短路,A 灯熄灭,因B 灯所加电压增加而变得更亮.点评 开关闭合时,线圈自感电动势与电源电动势方向相反,若自感系数足够大,瞬间可以认为断路,随即变缓直至消失.4.在如图2所示的电路中,带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联,当合上开关S 后灯A 正常发光.则下列说法中正确的是( )图2A.当断开S时,灯A立即熄灭B.当断开S时,灯A突然闪亮后熄灭C.用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路,当断开S时,灯A逐渐熄灭D.用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开S时,灯A突然闪亮后熄灭答案BC解析在S断开的瞬间,L与A构成闭合回路,灯A不会立即熄灭.问题是“小灯泡在熄灭之前是否更亮一下”这一点如何确定.根据P=I2R可知,灯A能否闪亮,取决于S 断开的瞬间,流过A的电流是否更大一些.在断开S的瞬间,灯A中原来的电流I A立即消失.但灯A和线圈L组成一闭合回路,由于线圈L的自感作用,其中的电流I L不会立即消失,它还要通过回路维持短暂的时间.如果I L>I A,则灯A熄灭之前要闪亮一下;如果I L≤I A,则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下.至于I L和I A的大小关系,由R A和R L的大小关系决定:若R A>R L,则I A<I L,灯将闪亮一下;若R A≤R L,则I A≥I L,灯将逐渐熄灭.点评开关断开时,原电源不提供电流,若线圈形成回路,则自感电动势会通过回路形成电流,因此断电时线圈起到瞬间电源的作用.知识点三日光灯5.在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管,下列说法中正确的是()A.镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压,点燃后起降压限流作用B.日光灯点燃后,镇流器、启动器都不能起作用C.日光灯点燃后,启动器不再起作用,可以将启动器去掉D.日光灯点燃后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光,并能降低电能的消耗答案AC解析镇流器在日光灯点燃时产生一个瞬时高压,点燃后起到降压限流作用,故A对;点燃后,镇流器仍有用,降压限流,而启动器就不起作用了,可以将启动器去掉,故B错,C对;日光灯灯管电阻很小,电流不能太大,灯管发光后,由于通入了交流电,使线圈产生了自感作用,阻碍了电流的变化,镇流器起降压限流的作用,若使镇流器短路日光灯就不能正常工作了,故D错.点评日光灯管在点燃和正常发光时的工作状态:日光灯管在点燃时需要500 V~700 V 的瞬时高压,这个高压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的.当灯管点燃后,它的电阻变得很小,只允许通过较小的电流,需要加在它两端的电压较小,镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用.6.启动器是由电容和氖管两大部分组成,其中氖管中充有氖气,内部有静触片和U形动触片.通常动、静触片不接触,有一个小缝隙,则下列说法中正确的是()A.当电源的电压加在启动器两极时,氖气放电并产生热量,导致U形动触片受热膨胀B.当电源的电压加在启动器两极后,启动器的两个触片才接触,使电路有电流通过C.电源的电压加在启动器两极前,启动器的两个触片就接触着,电路就已经有电流通过D.当电路通电后,两个触片冷却,两个触片重新分离答案ABD解析依据日光灯的工作原理可知,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光.辉光产生热量使U形动触片膨胀伸展,跟静触片接触把电路接通.电路接通后,启动器的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开.点评启动器利用氖管的辉光放电,U形动触片膨胀伸展,与静触片接触,自动把电路接通,电路接通后,氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分离电路断开,电路断开时镇流器产生瞬时高电压点亮日光灯.【方法技巧练】断电自感中灯泡亮度变化的分析技巧7.在图3甲、乙电路中,电阻R和电感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()图3A.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,然后渐渐变暗答案AD解析甲图中,灯泡A与电感线圈L在同一个支路中,流过的电流相同,断开开关S 时,线圈L中的自感电动势要维持原电流不变,所以,开关断开的瞬间,灯泡A的电流不变,以后电流渐渐变小.因此,灯泡渐渐变暗.乙图中,灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小),断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小,电感线圈相当于一个电源给灯A供电,因此在这一短暂的时间内,反向流过A的电流是从I L开始逐渐变小的,所以灯泡要先亮一下,然后渐渐变暗,故选项A、D正确.方法总结在开关断开时,电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小,此时电感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后电流开始缓慢减小到零,断开开关后,灯泡是否瞬间变得更亮,取决于当初两支路中电流大小的关系.8.如图4所示的电路中,S闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A,流过灯泡的电流是1 A,将S突然断开,S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是()图4答案D解析开关S断开前,通过灯泡D的电流是稳定的,其值为1 A.开关S断开瞬间,灯泡支路的电流立即减为零,但是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势,使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小,方向不变,且同灯泡D构成回路,通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同,也应该是从2 A逐渐减小为零,但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反,D对.方法总结解图象问题时,先要搞清楚研究什么元件上的电流随时间的变化关系;其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向是相同还是相反、大小如何变化等因素来确定图象.1.关于自感电动势的大小和方向,下列说法中正确的是()A.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流越大,产生的自感电动势越大B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越大C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反D.当通过导体的电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同答案BD图52.某线圈通有如图5所示的电流,则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A.第1 s末B.第2 s末C.第3 s末D.第4 s末答案BD解析在自感现象中当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时,自感电动势与原电流方向相反.在0~1 s内原电流正方向减小,所以自感电动势的方向是正方向,在1 s~2 s内原电流负方向增加,所以自感电动势与其方向相反,即沿正方向;同理分析2 s~3 s、3 s~4 s内可得正确选项为B、D.3.关于日光灯管内气体导电的说法中,正确的是()A.点燃日光灯时,激发气体导电的电压比220 V低得多B.点燃日光灯时,激发气体导电的电压比220 V高得多C.日光灯正常发光后,加在灯管两端的电压比220 V低D.日光灯正常发光后,加在灯管两端的电压比220 V高答案BC4.在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说法正确的是()A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关代替(按下接通,放手断开)D.以上说法均不正确答案C5.如图6所示是演示自感现象的实验电路图.下列说法中正确的是()图6A.在断开开关S后的一段短暂时间里,A中仍有电流通过,方向为a→bB.在断开开关S后的一段短暂时间里,L中仍有电流通过,方向为a→bC.在断开开关S后,存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D.在断开开关S后,存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能答案BC b,在灯A中为b→b,在灯A中为b→a;断开开关后,灯泡要逐渐熄灭,电流减小,磁场能转化为电能.6.如图7所示,对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间,会看到灯A更亮的闪一下再熄灭.设S闭合时,灯中电流为I灯,线圈L中电流为I L,断开瞬间灯A中电流为I灯′,线圈L中电流为I L′,则()图7A.I灯<I灯′,I L≥I L′B.I灯=I灯′,I L≤I L′C.I灯<I灯′,I L<I L′D.I灯>I灯′,I L≤I L′答案A解析本题的关键是要认清产生自感现象的根本原因,断开S的瞬间,因为I L的减小才产生自感电动势,自感电动势阻碍I L的减小,因此流过线圈L的电流只能是减小而不能是增大,断开瞬间有I L≥I L′,这时L和灯A组成的闭合回路是串联的,在自感电动势的作用下使I L′流过灯A,故I灯′=I L′.虽然I L′是减小的,但在开始断开的一小段时间内还是比灯A原来的电流I灯大,则有I灯<I灯′,使灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭.7.如图8所示的电路,可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻,线圈两端并联一个电压表,用来测量自感线圈两端的直流电压,在实验完毕后,将电路拆开时应()图8A.先断开开关S1B.先断开开关S2C.先拆去电流表D.先拆去电阻R答案B解析b,表右端为“+”,左端为“-”,指针正向偏转,若先断开S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时表加了一个反向电压,使指针反偏.由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大,会烧坏表.而先断开S2,由于电压表内阻很大,电路中总电阻变化很小,电流几乎不变,不会损坏其他器件,故应先断开S2.→b,表右端为“+”,左端为“-”,指针正向偏转,若先断开S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时表加了一个反向电压,使指针反偏.由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大,会烧坏表.而先断开S2,由于电压表内阻很大,电路中总电阻变化很小,电流几乎不变,不会损坏其他器件,故应先断开S2.8.如图9所示,A、B、C是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈.现将S闭合,下面说法正确的是()图9A.B、C灯同时亮,A灯后亮B.A、B、C灯同时亮,然后A灯逐渐变暗,最后熄灭C.A灯一直不亮,只有B灯和C灯亮D.A、B、C灯同时亮,并且亮暗没有变化答案B9.如图10所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数很大的线圈.当S1闭合,S2断开且电路稳定时,A,B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是()图10A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一下后再熄灭C. 有电流通过B灯,方向为c→dD. 有电流通过A灯,方向为b→a答案AD解析S2断开而只闭合S1,稳定时,A,B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是R。
6. 自感-教科版选修3-2教案一、教学目标1.理解自感现象的实质;2.掌握自感计算公式;3.理解自感在电路中的作用;4.培养学生的物理分析和实验能力。
二、教学重点1.自感的实质和计算公式;2.自感在电路中的作用。
三、教学难点1.自感与电路中其他元器件的作用;2.自感计算公式的理解和应用。
四、教学方法本堂课采用探究式教学法。
采用引导式提问让学生发现规律,然后再归纳总结。
五、教学内容及时间安排1.导入(5分钟)–引入话题,让学生了解下面要学习的自感概念和实际应用。
2.自感的概念和实质(10分钟)–介绍自感的定义和实质。
–在黑板上画出电路,引导学生观察电路中的自感。
–发现电流改变时电路中的自感变化的规律,引导学生总结。
3.自感的计算公式(10分钟)–介绍自感的计算公式。
–分析公式的含义,引导学生读懂计算公式。
4.自感在电路中的作用(10分钟)–介绍自感在电路中的作用。
–以电感电路为例,分析电流、电压的变化规律,引导学生理解自感在电路中的作用。
5.实验部分(35分钟)–布置实验任务,让学生在实验中感受电路中自感的作用。
–引导学生设计实验电路和测量方法。
–学生进行实验,并在实验中发现电路中的自感和其他元器件之间的关系。
–搜集实验数据,分析数据,归纳经验。
6.课堂小结(10分钟)–总结本节课堂所学内容,确定下节课学习内容。
六、教学反思本节课采取了探究式教学法,培养了学生的实验能力和物理分析能力。
但是在实验设计上需要给予学生足够的指导和启发,避免他们抄袭别人实验方案。
同时,在实验过程中也需要引导学生注意实验安全,避免发生意外。
教师需要认真备课,丰富自身的物理知识,以便更好地引导学生掌握自感的知识。
第6节 自__感一、自感现象1.实验探究通电时的自感 断电时的自感 电路图现象 D 2立即正常发光,D 1逐渐变亮 灯泡D 过一会才逐渐熄灭实验分析 接通瞬间,线圈L 中电流增大,磁通量增大,产生的感应电动势阻碍了原电流的增大,导致灯泡D 1逐渐变亮电路断开时,线圈L 中电流减小,磁通量减小,产生的感应电动势阻碍原电流的减小,导致灯泡D逐渐熄灭 2.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。
(2)自感电动势:在自感现象中产生的电动势。
二、自感系数1.自感电动势大小公式1.由于导体线圈本身的电流发生变化而产生的感应电动势叫自感电动势,它的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
2.自感电动势E L =L ΔI Δt,其中L 为自感系数,它与线圈的形状、体积、匝数,以及是否有铁芯等因素有关。
E L =L ΔI Δt 。
2.自感系数(1)物理意义:表征线圈产生自感电动势本领的大小。
(2)决定因素:自感系数是由线圈本身性质决定的,跟线圈的形状、体积、匝数等因素有关。
另外有无铁芯对线圈的自感系数影响很大。
(3)单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)1 H =103 mH =106μH。
三、自感的典型应用——日光灯1.构造如图161所示,由灯管、镇流器和启动器组成。
图1612.灯管(1)工作原理:在高压激发下,灯管内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的照射下发出可见光。
(2)气体导电的特点:只有当灯管两端的电压达到一定值时,气体才能电离导电;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.启动器的构造及作用(1)构造:双金属片(U 形动触片和静触片)。
(2)作用:在开关闭合后,使电路短暂接通再将电路断开。
4.镇流器的作用(1)启动时产生瞬时高压使灯管发光。
(2)正常发光时,起着降压、限流的作用,保证日光灯的正常工作。