31自感现象与日光灯

★教学目标１知道自感现象，能分析有关的自感问题２知道日光灯的原理★教学重点能分析有关的自感问题★教学难点能分析有关的自感问题★教学过程知识点复习一、自感现象1、自感现象就是指而产生的电磁感应现象2、自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律）3．自感电动势的大小与线圈中的电流强度的成正比4．线圈的自感电动势与线圈的、、及有关，由线圈本身性质决定，与线圈中电流的大小、方向、有无均无关，自感系数L的单位二日光灯的原理1、日光灯管发光要使管内导电，而激发导电所需的电压比220V的电源电压得多，因此，日光灯在开始点燃时，需要一个出电源电压很多的瞬时电压，当日光灯点燃后正常发光时，灯管的变得很小。

只允许通过不大的电流，电流过强就会，这时又要是加在灯管上的电压于电源电压，这两方面的要求都是利用跟灯管联的来实现的。

2、日光灯主要由、、组成，是一个带铁芯的线圈，很大；主要是一个充用氦气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个叫一个叫例题分析例１图为一演示实验电路图，图中L是一带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。

现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_ 端到_端。

这个实验是用来演示_现象的。

例２（1997年）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。

下列说法中正确的是 ( )A、合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮；B、合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮；C、断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭；D、断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭例３如图a、b所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A 在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗B 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗D 在电路b中，断开S 后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗例４如图所示的电路，D1和D2是两组相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象。

高中物理3.1自感现象与日光灯专项测试同步训练2020.031,如图所示，L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，电压表与线圈并联接人电路，在下列哪种情况下，有可能使电压表损坏(电压表量程为3V)( )A．开关S闭合的瞬间B．开关S闭合电路稳定时C．开关S断开的瞬间D．以上情况都有可能损坏电压表2,在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？( )A. 两环一起向左移动B. 两环一起向右移动C. 两环互相靠近D. 两环互相离开3,一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By = B0(1 + ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。

求:（1）圆环中的感应电流方向；（2）圆环的收尾速度的大小。

4,用同样的材料，不同粗细导线绕成两个质量、面积均相同的正方形线圈I和II，使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图3所示，线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则( )A. 两线圈同时落地，线圈发热量相同B. 细线圈先落到地，细线圈发热量大C. 粗线圈先落到地，粗线圈发热量大D. 两线圈同时落地，细线圈发热量大5,用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直且向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中点a、b两点的电势差是：( )=01.A. U Vab=-01.B. U Vab=02.C. U Vab=-02.D. U Vab6,如图所示，一电子以初速度v 沿金属板平行方向飞人MN 极板问，若突然发现电子向M 板偏转，则可能是( )A ．电键S 闭合瞬间B ．电键S 由闭合到断开瞬间C ．电键S 是闭合的，变阻器滑片P 向左迅速滑动D ．电键S 是闭合的，变阻器滑片P 向右迅速滑动7,图中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通有如图（a ）所示的交流电i ，则( )A. 在t1到t2时间内A 、B 两线圈相吸B.在t2到t3时间内A 、B 两线圈相斥C. t1时刻两线圈间作用力为零D. t2时刻两线圈间吸力最大 i 0 （a ） （b ）图4t 1t 2t 3t 4A Bi8,如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d 为0.5 m ，左端通过导线与阻值为2 W 的电阻R 连接，右端通过导线与阻值为4 W 的小灯泡L 连接，在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长为2 m ，CDEF 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化如图所示，在t ＝0时，一阻值为2 W 的金属棒在恒力F 作用下由静止开始从AB 位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流强度；（2）恒力F 的大小；（3）金属棒的质量。

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……①F安=BIL………………②I=…………………③E=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，……⑤F安，= BI，L……⑥I，=……⑦E，= 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,重力的功率为PG = mg×V×cosα= 0.125 W（2）电磁感应与能量的结合2、如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离=0.50m。

轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。

直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN′重合。

实蹲市安分阳光实验学校自感现象与日光灯1下列关于自感的说法中正确的是( )A．自感是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感现象B．自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关C．自感电流的方向总是与原电流的方向相反D．对不同的线圈，电流变化快慢相同时，产生的自感电动势不同2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( )3关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是…()A．线圈中产生的自感电动势越大，线圈的自感系数一越大B．线圈中的电流变化越快，自感系数就越大C．线圈中的电流不发生变化，自感系数一为零D．线圈的自感系数与线圈自身的因素以及有无铁芯有关4如下图所示，L是一个纯电感线圈，R为一个灯泡，下列说法中正确的是( )A．开关S接通瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从a到b的电流通过B．开关S接通瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则为从b 到aC．开关S接通瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则没有电流通过D．开关S接通瞬间和断开瞬间，灯泡中都没有电流通过5在如下图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘的相同的电流表。

当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是( )A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点6如下图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，A1、A2是两个完全相同的小灯泡，在开关S闭合和断开的过程中，A1、A2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )A．S闭合，A1亮度不变，A2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，A2立即不亮，A1逐渐不亮B．S闭合，A1不亮，A2很亮；S断开，A1、A2立即不亮C．S闭合，A1、A2同时亮，而后A1逐渐熄灭，A2亮度不变；S断开，A2立即不亮，A1亮一下才灭D．S闭合，A1、A2同时亮，而后A1逐渐熄灭，A2则逐渐变得更亮；S断开，A2立即不亮，A1亮一下才灭7(2009高二检测)如下图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是…() A．闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数B．闭合S瞬间，电流表A1示数于A2示数C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数D．断开S瞬间，电流表A1示数于A2示数8某线圈通有如图所示的电流，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9如下图所示，L为自感线圈，A是一个灯泡，当S闭合瞬间，a、b两点电动势相比，________点电势较高，当S切断瞬间a、b两点电势相比，________点电势较高。