四川省广安市岳池县第一中学高中物理《1.6 自感》学案 教科版选修3-2
更新时间:2023-07-17 15:12:02 阅读量: 实用文档 文档下载
学案8 自感
[学习目标定位] 1.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.2.了解自感电动势的表达
ΔI
式EL=.3.了解日光灯结构及工作原理.
Δt
1.通电导线周围存在磁场,当导线中电流变大时,导线周围各处的磁场都_________,当导线中电流减小时,导线周围各处的磁场都_______
2.楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的
____________
一、自感现象
1.自感:由于导体线圈本身的________发生变化而引起的电磁感应现象. 2.自感电动势:在_________现象中产生的电动势. 二、自感系数
ΔI
1.自感电动势的大小:EL=L,其中L是自感系数,简称自感或电感.单位:______,符号:_______.
Δt1 mH=______ H;1 μH=________ H.
2.自感系数是由__________决定的,跟线圈的________、______、________,以及是否有________等因素有关.
三、自感的典型应用——日光灯
1.普通的日光灯电路由灯管、________、________、导线和开关组成. 2.镇流器是一个有铁芯的自感系数很大的线圈
.
一、自感现象 [问题设计]
1.通电自感:如图1所示,开关S闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同?
图1
2.断电自感:如图2所示,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关.
图2
(1)开关断开前后,流过灯泡的电流方向有何关系?
(2)在断开过程中,有时灯泡闪亮一下再熄灭,有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭,请分析上述两种现象的原因是什么?
[要点提炼]
自感现象是指当通过线圈的电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象. 1.当线圈中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向_______; 2.当线圈中的电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向________;
3.自感电动势总是________线圈中电流的变化,但不能阻止线圈中电流的变化,只是延缓了过程的进行. 4.断电自感中,若断开开关瞬间,通过灯泡的电流瞬间比断开开关前瞬间大,灯泡会______-一下;若断开开关后,通过灯泡的电流比断开开关前瞬间小,灯泡不会______一下,而是逐渐_________. 二、自感系数 [问题设计]
请阅读教材“自感系数”的内容并回答下列问题. (1)自感电动势的大小决定于哪些因素? (2)自感系数与什么有关?
[要点提炼]
ΔI1.自感电动势________变化率,即EL=LΔt
2.实验表明,线圈横截面积______,匝数_______,自感系数L越大,线圈有铁芯时自感系数比没铁芯时________________.
三、日光灯 [问题设计]
1.自感现象可分为断电自感和通电自感,在使日光灯管启动的过程中,应用了哪种自感现象?
2.仔细阅读教材,你认为启动器在日光灯电路中的作用是什么?
3.镇流器在日光灯的启动及正常工作时各起什么作用?
[要点提炼]
1.启动器在日光灯电路中的作用为____________
2.当启动日光灯时,镇流器利用__________现象产生瞬时_______;当日光灯正常发光时,镇流器又利用________现象,起到____________作用.
一、自感现象的分析
例1 如图3所示,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则 (
)
图3
A.闭合开关S时,LA、LB同时达到最亮,且LB更亮一些 B.闭合开关S时,LA、LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些 C.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭 D.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭 二、自感现像的图像问题
例2 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是2 A,流过灯泡的电流是1 A,现将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变化关系的图像是( )
图
4
三、对日光灯工作原理的理解
例3 如图5所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是(
)
图5
A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光 B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光
C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光 D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光
的电磁感应现象 ΔI
公式:E=L Δt
自感现象 自感电动势 自感系数:与线圈的体积、形状、
匝数及有无铁芯等因素有关
日光灯构造:灯管、镇流器、启动器 原理:自感现象
L
自感:由于导体线圈本身的电流发生变化而引起
1.(自感现象的分析)如图6所示电路中,、是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是( )
图6
A.开关S接通的瞬间,电流表的读数大于的读数 B.开关S接通的瞬间,电流表的读数小于的读数
C.开关S接通,电路稳定后再断开的瞬间,电流表的读数大于的读数 D.开关S接通,电路稳定后再断开的瞬间,电流表的读数等于的读数
2.(自感现象的图像问题)在如图7所示的电路中,S是闭合的,此时流过线圈L的电流为i
1,流过灯泡A的电流为
i2
,且i1>i2,在t1时刻将S断开,那么流过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的 ( )
图7
3.(对日光灯工作原理的理解)如图所示,S为启动器,L为镇流器,其中日光灯的接线图正确的是( )
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