5自感,第一章電磁感應(yīng),學(xué)習(xí)目標(biāo),知識探究,典例精析,達(dá)標(biāo)檢測,一、通電自感現(xiàn)象,答案,通電自感：如圖1所示，開關(guān)S閉合的時候兩個燈泡的發(fā)光情況有什么不同，根據(jù)楞次定律結(jié)合電路圖分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？,知識探究,導(dǎo)學(xué)探究,圖1,答案現(xiàn)象：燈泡A2立即正常發(fā)光，燈泡A1逐漸亮起來.原因：電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，為了阻礙磁通量的增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量與原來電流產(chǎn)生的磁通量方向相反，則線圈中感應(yīng)電動勢方向與原來的電流方向相反，線圈中感應(yīng)電動勢阻礙了L中電流的增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時間.,自感及自感電動勢的特點：(1)自感：由于導(dǎo)體線圈本身的電流發(fā)生而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，稱為自感.由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做.(2)當(dāng)線圈中的電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向，阻礙電流的，但不能阻止電流的變化.,知識梳理,變化,自感電動勢,相反,增大,答案,如圖2所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，A、B為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時，下列說法正確的是(),即學(xué)即用,B,解析S閉合時，由于與A燈泡串聯(lián)的線圈L產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，所以B比A先亮，故A、C、D錯，B正確.,解析答案,圖2,A.A比B先亮，然后A滅B.B比A先亮C.A、B一起亮，然后A滅D.A、B一起亮，然后B滅,二、斷電自感現(xiàn)象,斷電自感：如圖3所示，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān).,答案S閉合時，燈泡A中電流方向向左，S斷開瞬間，燈泡A中電流方向向右，所以開關(guān)S斷開前后，流過燈泡的電流方向相反.,導(dǎo)學(xué)探究,答案,(1)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？,圖3,(2)在斷開過程中，有時燈泡閃亮一下再熄滅，有時燈泡只會緩慢變暗直至熄滅，請分析上述兩種現(xiàn)象的原因是什么？,答案在開關(guān)斷開后燈泡又閃亮一下的原因是燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比燈泡中的原電流大.要想使燈泡閃亮一下再熄滅，就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈泡.而當(dāng)線圈電阻大于燈泡電阻時，燈泡只會緩慢變暗直至熄滅.,答案,圖3,對斷電自感現(xiàn)象的認(rèn)識：(1)當(dāng)線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向；(2)斷電自感中，若斷開開關(guān)瞬間通過燈泡的電流斷開開關(guān)前的電流，燈泡會閃亮一下；若斷開開關(guān)瞬間通過燈泡的電流斷開開關(guān)前的電流，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗.(3)自感電動勢總是線圈中電流的變化，但不能阻止線圈中電流的變化.,知識梳理,相同,答案,大于,小于等于,阻礙,(多選)如圖4所示甲、乙電路，自感線圈L的電阻都很小.閉合開關(guān)S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(),解析答案,即學(xué)即用,圖4,A.在電路甲中，斷開S，A將逐漸變暗B.在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路乙中，斷開S，A將逐漸變暗D.在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗,解析題圖甲中，A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關(guān)S時，線圈L中的自感電動勢要維持原電流不變，所以開關(guān)斷開的瞬間，A的電流不變，以后電流漸漸變小.因此，A漸漸變暗.題圖乙中，A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因為電感線圈的電阻很小)，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當(dāng)于一個電源給A供電.因此，反向流過A的電流瞬間要變大，然后漸漸變小，所以A將先閃亮一下，然后漸漸變暗.答案AD,三、自感電動勢,如圖5所示，李輝在斷開正在工作的電動機(jī)開關(guān)時，會產(chǎn)生電火花，這是為什么？,導(dǎo)學(xué)探究,答案,圖5,答案電動機(jī)中的線圈匝數(shù)很多，當(dāng)電路開關(guān)斷開時會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使得開關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生電火花.,自感電動勢及自感系數(shù)：(1)自感電動勢：EL，其中L是自感系數(shù)，簡稱自感或電感.單位：，符號：.(2)自感系數(shù)與線圈的、，以及是否有鐵芯等因素有關(guān).,知識梳理,享利,答案,H,形狀,體積,匝數(shù),關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是()A.線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就一定越大B.線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C.線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的性質(zhì)及有無鐵芯決定,解析答案,即學(xué)即用,解析自感系數(shù)是由線圈的形狀、體積、匝數(shù)、有無鐵芯等因素決定的，故B、C錯，D對；自感電動勢不僅與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流變化快慢有關(guān)，故A錯.,D,返回,例1如圖6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，LA、LB是兩個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則(),一、自感現(xiàn)象的分析,典例精析,歸納總結(jié),解析答案,圖6,A.閉合開關(guān)S時，LA、LB同時達(dá)到最亮，且LB更亮一些B.閉合開關(guān)S時，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些C.斷開開關(guān)S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D.斷開開關(guān)S時，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅,解析由于燈泡LA與線圈L串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合的瞬間，通過線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以LB先亮，A、B錯誤.由于LA所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時電流大，即LA更亮一些，當(dāng)S斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開始減小，即從IA減小，故LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅，C錯誤，D正確.答案D,歸納總結(jié),歸納總結(jié),1.通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路.2.電流增大過程中自感線圈對電流有阻礙作用.3.電流穩(wěn)定時自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，若其直流電阻忽略不計，則相當(dāng)于導(dǎo)線.4.斷電時，自感線圈相當(dāng)于電源，其電流由原值逐漸減小，不會發(fā)生突變.(必須有閉合回路),針對訓(xùn)練(多選)如圖7所示，L為一純電感線圈(即電阻為零)，LA是一燈泡，下列說法正確的是(),圖7,A.開關(guān)S閉合瞬間，無電流通過燈泡B.開關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定時，無電流通過燈泡C.開關(guān)S斷開瞬間，無電流通過燈泡D.開關(guān)S閉合瞬間，燈泡中有從a到b的電流，而在開關(guān)S斷開瞬間，燈泡中有從b到a的電流,解析答案,解析開關(guān)S閉合瞬間，燈泡中的電流從a到b，A錯誤；線圈由于自感作用，通過它的電流逐漸增加，開關(guān)S接通后，電路穩(wěn)定時，純電感線圈對電流無阻礙作用，將燈泡短路，燈泡中無電流通過，B正確；開關(guān)S斷開的瞬間，由于線圈的自感作用，線圈中原有從a到b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錯誤，D正確.答案BD,例2如圖8所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2A，流過燈泡的電流是1A，現(xiàn)將S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流i隨時間t變化關(guān)系的圖像是(),二、自感現(xiàn)象的圖像問題,圖8,解析答案,拓展深化,解析開關(guān)S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1A.開關(guān)S斷開瞬間，自感線圈的支路由于自感作用會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應(yīng)電動勢，使線圈中的電流從原來的2A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應(yīng)該是從2A逐漸減小到零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反，D對.答案D,拓展深化,拓展深化,上題中斷電時燈泡有無閃亮現(xiàn)象發(fā)生？,答案有.,答案,例3如圖9所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈發(fā)光的情況，下列敘述中正確的是(),三、對日光燈工作原理的理解,解析答案,圖9,A.S1接通，S2、S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光B.S1、S2接通，S3斷開，日光燈就能正常發(fā)光C.S3斷開，接通S1、S2后，再斷開S2，日光燈就能正常發(fā)光D.當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，日光燈仍能正常發(fā)光,返回,解析當(dāng)S1接通，S2、S3斷開時，電源電壓220V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈管啟動的高壓值，日光燈不能發(fā)光，選項A錯誤.當(dāng)S1、S2接通，S3斷開時，燈絲兩端被短路，電壓為零，不能使氣體電離導(dǎo)電，日光燈不能發(fā)光，選項B錯誤.當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，則鎮(zhèn)流器被短路，燈管兩端電壓過高，會損壞燈管，選項D錯誤.只有當(dāng)S1、S2接通，燈絲被預(yù)熱，發(fā)出電子，再斷開S2，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動勢，和原電壓一起加在燈管兩端，使氣體電離，日光燈正常發(fā)光，選項C正確.答案C,返回,1.(多選)如圖10所示電路中，、是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是(),達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,圖10,A.開關(guān)S閉合的瞬間，電流表的讀數(shù)大于的讀數(shù)B.開關(guān)S閉合的瞬間，電流表的讀數(shù)小于的讀數(shù)C.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表的讀數(shù)大于的讀數(shù)D.開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表的讀數(shù)等于的讀數(shù),BD,答案,答案,2.如圖所示，S為啟動器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是(),1,2,3,4,A,3.某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖11所示的電路.檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(),1,2,3,4,圖11,解析答案,A.電源的內(nèi)阻較大B.小燈泡電阻偏大C.線圈電阻偏大D.線圈的自感系數(shù)較大,解析從實物連接圖中可以看出，線圈L與小燈泡A并聯(lián)，斷開開關(guān)S時，小燈泡A中原來的電流立即消失，線圈L與小燈泡組成閉合回路，由于自感，線圈中的電流逐漸變小，使小燈泡中的電流反向且與線圈中電流大小相同，小燈泡未閃亮說明斷開S前，流過線圈的電流與小燈泡的電流相同或較小，原因可能是線圈電阻偏大，故選項C正確.答案C,1,2,3,4,4.在如圖12所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內(nèi)，能正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖像是(),1,2,3,4,返回,圖12,解析答案,解析與滑動變阻器R串聯(lián)的L2，沒有自感，直接變亮，電流變化圖像如A中圖線，C、D錯誤.與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的L1，由于自感，電流逐漸變大，A錯誤，B正確.答案B,1,2,3,4,返回,