物理 第一章 電磁感應(yīng) 第六節(jié) 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 粵教版選修32

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1、第一章電磁感應(yīng)第六節(jié)自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解自感現(xiàn)象及其應(yīng)用.2.能夠通過(guò)電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電自感和斷電自感現(xiàn)象.3.了解自感系數(shù)的決定因素.4.了解日光燈的發(fā)光原理內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究1一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究(1)通電自感：如圖1所示，開(kāi)關(guān)S閉合的時(shí)候兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況有什么不同？燈泡L2立即發(fā)光，燈泡L1逐漸亮起來(lái) 答案圖1(2)斷電自感：如圖2所示，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，兩燈泡的發(fā)光情況有什么不同？L2立即熄滅，L1閃亮一下，再逐漸熄滅 答案圖2知識(shí)梳理知識(shí)梳理自感現(xiàn)象及自感電動(dòng)勢(shì)的定義和特點(diǎn)(1)定義：由于線圈本身的 發(fā)

2、生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象在_現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)(2)自感電動(dòng)勢(shì)的大小：跟穿過(guò)線圈的磁通量 有關(guān)，還跟_有關(guān)(3)自感系數(shù)的決定因素：由線圈本身性質(zhì)決定，與線圈的長(zhǎng)短、形狀、_，以及是否有 等因素有關(guān)，與E、I、t等無(wú)關(guān)單位：_，符號(hào) .自感電流變化快慢自感系數(shù)鐵芯匝數(shù)亨利H即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤(1)在實(shí)際電路中，自感現(xiàn)象有害而無(wú)益()(2)只要電路中有線圈，自感現(xiàn)象就會(huì)存在()(3)發(fā)生斷電自感時(shí)，因?yàn)閿嚅_(kāi)電源之后電路中還有電流，所以不符合能量守恒定律()(4)線圈中的電流變化越快，自感現(xiàn)象越明顯()二、日光燈二、日光燈導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究自感現(xiàn)象可分為斷電自感和通

3、電自感在使日光燈管啟動(dòng)的過(guò)程中(如圖3為日光燈的結(jié)構(gòu))應(yīng)用了哪種自感現(xiàn)象？啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用是什么？ 答案圖3斷電自感自動(dòng)開(kāi)關(guān)1.燈管：在高壓激發(fā)下，兩燈絲間的氣體 ，發(fā)出紫外線，管壁上的熒光粉在 照射下發(fā)出可見(jiàn)光.2.啟動(dòng)器：在開(kāi)關(guān)閉合后，氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生熱量使動(dòng)觸片_，與靜觸片 之后，輝光放電消失，動(dòng)觸片降溫恢復(fù)原狀，與靜觸片 ，電路 .3.鎮(zhèn)流器：?jiǎn)?dòng)時(shí)產(chǎn)生_使燈管發(fā)光，正常發(fā)光時(shí)，起著_的作用.知識(shí)梳理知識(shí)梳理降壓限流導(dǎo)電紫外線膨脹變形接觸分離斷開(kāi)瞬時(shí)高電壓判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)沒(méi)有啟動(dòng)器，在安啟動(dòng)器的位置，可以用一根導(dǎo)線，通過(guò)瞬時(shí)接通、斷開(kāi)的方式，使日光燈點(diǎn)亮.

4、()(2)日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器就沒(méi)有作用了.()(3)在日光燈正常工作中，鎮(zhèn)流器只會(huì)消耗電能，沒(méi)有作用.()(4)日光燈正常工作的電壓高于220 V.()即學(xué)即用即學(xué)即用2題型探究一、自感現(xiàn)象的分析例例1如圖4所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則 A.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA、LB同時(shí)達(dá)到最亮，且LB更亮一些B.閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA、LB均慢慢亮起來(lái)，且LA更亮一些C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅圖4答案解析由于燈泡LA與線圈L串聯(lián)，燈泡

5、LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合的瞬間，通過(guò)線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，所以LB先亮，A、B錯(cuò)誤.由于LA所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時(shí)電流大，即LA更亮一些，當(dāng)S斷開(kāi)的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從IA開(kāi)始減小，故LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅，C錯(cuò)誤，D正確.技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥自感線圈對(duì)電流的變化有阻礙作用，具體表現(xiàn)為：(1)通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路.(2)斷電時(shí)，自感線圈相當(dāng)于電源，其電流由原值逐漸減小，不會(huì)發(fā)生突變(必須有閉合回路).(3)電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，若其直流電阻忽略不計(jì)，則相當(dāng)于導(dǎo)線.針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練(多選)

6、如圖5所示，L為一純電感線圈(即電阻為零)，LA是一燈泡，下列說(shuō)法正確的是 A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡B.開(kāi)關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定時(shí)，無(wú)電流通過(guò)燈泡C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡D.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，燈泡中有從a到b的電流，而在 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈泡中有從b到a的電流答案解析圖5開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，燈泡中的電流從a到b，A錯(cuò)誤；線圈由于自感作用，通過(guò)它的電流逐漸增加，開(kāi)關(guān)S接通后，電路穩(wěn)定時(shí)，純電感線圈對(duì)電流無(wú)阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無(wú)電流通過(guò)，B正確；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，由于線圈的自感作用，線圈中原有向右的電流將逐漸減小，線圈與燈泡形成回路，故燈泡中有從b到a的瞬間電流，C錯(cuò)誤，D正確

7、.二、自感現(xiàn)象的圖象問(wèn)題例例2如圖6所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)電感線圈的電流是2 A，流過(guò)燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將S突然斷開(kāi)，S斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是答案解析圖6開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前，通過(guò)燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使線圈中的電流從原來(lái)的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，通過(guò)燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2 A逐漸減小到零，但是方向與原來(lái)通過(guò)燈泡D的電流方向相反，D對(duì).技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥1.斷電時(shí)，自感線圈處電流由原值逐漸減小，不能發(fā)生突變，而

8、且電流方向也不變.2.斷電前后，無(wú)線圈的支路要注意電流方向是否變化.三、對(duì)日光燈的原理的理解例例3(多選)在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管，下列說(shuō)法中正確的是A.日光燈點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不起作用B.鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，點(diǎn)燃后起降壓限流作用C.日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用，可以將啟動(dòng)器去掉D.日光燈點(diǎn)亮后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對(duì)電 能的消耗答案解析日光燈工作時(shí)都要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、啟動(dòng)和正常工作三個(gè)不同的階段，它們的工作電路如圖所示.在啟動(dòng)階段鎮(zhèn)流器與啟動(dòng)器配合產(chǎn)生瞬時(shí)高壓.工作時(shí)，電流由鎮(zhèn)流器經(jīng)燈管，不再流過(guò)啟動(dòng)器，故日光燈啟動(dòng)后啟動(dòng)器不再工作，可以

9、去掉，而鎮(zhèn)流器還要起降壓限流作用，不能去掉，故選B、C.達(dá)標(biāo)檢測(cè)31.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是A.感應(yīng)電流一定和原來(lái)的電流方向相反B.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大C.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈的自感系數(shù)也越大D.對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大答案解析1234當(dāng)電流增大時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來(lái)的電流方向相反，當(dāng)電流減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來(lái)的電流方向相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢(shì)的大小，與電流變化快慢有關(guān)，與電流變化大小無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；自感系數(shù)只取決于線圈本身的因素及有無(wú)鐵芯，與電流變化情況無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.

10、12342.如圖所示，S為啟動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是答案解析1234根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預(yù)熱發(fā)出電子，燈管兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓，這兩個(gè)條件缺一不可.當(dāng)啟動(dòng)器動(dòng)、靜觸片分離后，選項(xiàng)B中燈管和電源斷開(kāi)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開(kāi)，無(wú)法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接，無(wú)法預(yù)熱放出電子，不能使燈管內(nèi)氣體導(dǎo)電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234C.G1指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針先立即偏向左方，然后緩慢地回 到零點(diǎn)D.G2指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回 到零點(diǎn) 3.在如圖7所示的電路中，L為電阻很小

11、的線圈，G1和G2為零刻度在表盤(pán)中央的兩相同的電流表.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表G1、G2的指針都偏向右方，那么當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是A.G1和G2指針都立即回到零點(diǎn)B.G1指針立即回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)圖71234答案解析1234根據(jù)題意，電流方向自右向左時(shí)，電流表指針向右偏，那么，電流方向自左向右時(shí)，電流表指針應(yīng)向左偏.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，G1中原電流立即消失，而對(duì)于G2所在支路，由于線圈L的自感作用，阻礙電流不能立即消失，自感電流沿L、G2、G1的方向，在由它們組成的閉合回路中繼續(xù)維持一段時(shí)間，即G2中的電流按原方向自右向左逐漸減為零，此時(shí)G1中的電流和原電流方向相反，變?yōu)樽宰笙蛴遥遗cG2中的電流同時(shí)緩慢減為零，故選項(xiàng)D正確.4.在如圖8所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開(kāi)S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是答案1234圖8