高中物理高中物理選修選修3-2魯科版魯科版第二章第二章 楞次定律和自感現(xiàn)象楞次定律和自感現(xiàn)象第三講自感第三講自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位自感自感2知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念自感系數(shù)，了解影響其大小自感系數(shù)，了解影響其大小的因素的因素 1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向. 1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向. 1了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 3了解自感現(xiàn)象的利弊及其利用和防止了解自感現(xiàn)象的利弊及其利用和防止 目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)自感自感1. 猛然亮一下猛然亮一下 逐漸熄滅逐漸熄滅 立刻熄滅立刻熄滅 逐漸變亮逐漸變亮 2. 電流變化電流變化 二、自感電動(dòng)勢二、自感電動(dòng)勢1. 電流變化電流變化 2阻礙阻礙增大增大減小減小 1線圈本身特性線圈本身特性自感自感電感電感 2形狀形狀越大越大大得多大得多 3mHH. 目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義一、對通電自感現(xiàn)象的分析一、對通電自感現(xiàn)象的分析1. 通電瞬間通過線圈的電流增大，自感電動(dòng)勢的方向與原通電瞬間通過線圈的電流增大，自感電動(dòng)勢的方向與原電流方向相反，電流方向相反，阻礙電流的增加阻礙電流的增加，但不能阻止增加，但不能阻止增加2通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路：電流穩(wěn)定時(shí)，自感線通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路：電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體圈相當(dāng)于導(dǎo)體3與線圈串聯(lián)的燈泡在通電后會(huì)與線圈串聯(lián)的燈泡在通電后會(huì)逐漸變亮逐漸變亮，直到穩(wěn)定，直到穩(wěn)定自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義例例1如圖所示，電路中電源的內(nèi)如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略，阻不能忽略，R的阻值和的阻值和L的自感的自感系數(shù)都很大，系數(shù)都很大，A、B為兩個(gè)完全為兩個(gè)完全相相同同的燈泡，當(dāng)?shù)臒襞?，?dāng)S閉合時(shí)，下列說閉合時(shí)，下列說法正確的是法正確的是()AA比比B先亮，然后先亮，然后A滅滅BB比比A先亮，然后先亮，然后B逐漸變暗逐漸變暗CA、B一起亮，然后一起亮，然后A滅滅DA、B一起亮，然后一起亮，然后B滅滅S閉合時(shí)閉合時(shí) L阻礙電流的增大阻礙電流的增大 所以所以B比比A先亮先亮 穩(wěn)定后穩(wěn)定后 由于由于R阻值很大阻值很大流過流過B燈電流很小燈電流很小 所以所以B燈逐漸變暗燈逐漸變暗 B正確正確自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義二、對斷電自感現(xiàn)象的分析二、對斷電自感現(xiàn)象的分析1斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于電源電源2斷電時(shí)燈泡會(huì)不會(huì)閃亮一下再熄滅取決于斷電時(shí)燈泡會(huì)不會(huì)閃亮一下再熄滅取決于通過通過燈泡前后電流大小的關(guān)系燈泡前后電流大小的關(guān)系若斷電前，自若斷電前，自感線圈電流大小感線圈電流大小IL大于燈泡的電流大于燈泡的電流ID則燈會(huì)閃則燈會(huì)閃亮一下再熄滅；若斷電前自感線圈中的電流亮一下再熄滅；若斷電前自感線圈中的電流IL小于燈泡中的電流小于燈泡中的電流ID則不會(huì)出現(xiàn)閃亮，而是逐則不會(huì)出現(xiàn)閃亮，而是逐漸熄滅漸熄滅3要注意斷電前后通過燈泡的電流要注意斷電前后通過燈泡的電流方向變化方向變化情況情況自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義例例2如圖如圖(a)、(b)所示的電路中，所示的電路中，電阻電阻R和自感線圈和自感線圈L的電阻值都的電阻值都很小，且很小，且小于燈小于燈A的電阻的電阻，接通，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)發(fā)光，則光，則()A在電路在電路(a)中，斷開中，斷開S，A將將漸漸變暗漸漸變暗B在電路在電路(a)中，斷開中，斷開S，A將將先變得更亮，然后漸漸變暗先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路在電路(b)中，斷開中，斷開S，A將將漸漸變暗漸漸變暗D在電路在電路(b)中，斷開中，斷開S，A將將先變得更亮，然后漸漸變暗先變得更亮，然后漸漸變暗在電路在電路(a)中斷中斷開開S時(shí)時(shí) 線圈阻礙線圈阻礙原電流的原電流的減小減小 A漸漸漸漸變暗變暗 在電路在電路(b)中斷中斷開開S時(shí)時(shí) 線圈阻礙原線圈阻礙原電流的減小電流的減小，通過，通過R、A形成回路形成回路燈燈A變得變得更亮，更亮，然后漸然后漸漸變暗漸變暗 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為勢為E，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為r，電感電感L的電阻不計(jì)的電阻不計(jì)，電阻，電阻R的阻值大于燈泡的阻值大于燈泡D的阻值，在的阻值，在t0時(shí)刻閉合開時(shí)刻閉合開關(guān)關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在，經(jīng)過一段時(shí)間后，在tt1時(shí)刻斷開時(shí)刻斷開S，下列表示下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的變化的圖象中，正確的是圖象中，正確的是()S閉合時(shí)閉合時(shí) L阻礙電流通過阻礙電流通過路端電壓較高路端電壓較高穩(wěn)定后電流較大穩(wěn)定后電流較大路端電壓降低路端電壓降低 S斷開時(shí)斷開時(shí) L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢產(chǎn)生自感電動(dòng)勢D中有反向電流通過中有反向電流通過 B正正確確 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義三、對自感電動(dòng)勢及自感系數(shù)的理解三、對自感電動(dòng)勢及自感系數(shù)的理解1對自感電動(dòng)勢的理解對自感電動(dòng)勢的理解(1)自感電動(dòng)勢總是自感電動(dòng)勢總是阻礙阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，可概括為導(dǎo)體中原來電流的變化，可概括為“增反減同增反減同”2對自感系數(shù)的理解對自感系數(shù)的理解 (1)自感系數(shù)的大小由線圈本身的特性決定，線圈越長，自感系數(shù)的大小由線圈本身的特性決定，線圈越長，單位長度的匝數(shù)越多，截面積越大，自感系數(shù)越大單位長度的匝數(shù)越多，截面積越大，自感系數(shù)越大 (2)自感系數(shù)與自感系數(shù)與E、I、t等均無關(guān)系等均無關(guān)系自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí) 課堂講義課堂講義例例3關(guān)于線圈的關(guān)于線圈的自感系數(shù)，自感系數(shù)，下面說法正確的是下面說法正確的是()A線圈的自感系數(shù)越大，線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢就一定越大自感電動(dòng)勢就一定越大B線圈中電流等于零時(shí)，線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零自感系數(shù)也等于零C線圈中電流變化越快，線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大自感系數(shù)越大D線圈的自感系數(shù)由線圈線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定本身的因素及有無鐵芯決定自感系數(shù)是由線自感系數(shù)是由線圈本身的因素及圈本身的因素及有無鐵芯決定的有無鐵芯決定的 B、C錯(cuò)誤錯(cuò)誤D正確正確 自感電動(dòng)勢的大小與自感系數(shù)有關(guān)自感電動(dòng)勢的大小與自感系數(shù)有關(guān)還與電流的變化率有關(guān)還與電流的變化率有關(guān) A錯(cuò)誤錯(cuò)誤 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義自感自感四、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)四、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)電磁阻尼是一種十分普遍的物理現(xiàn)象，電磁阻尼是一種十分普遍的物理現(xiàn)象，任何在任何在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，只要給感應(yīng)電流提供回路，就會(huì)，只要給感應(yīng)電流提供回路，就會(huì)存在電磁阻尼作用存在電磁阻尼作用閉合回路的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感閉合回路的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，導(dǎo)體在磁場中就要受到磁場力的作用，根應(yīng)電流時(shí)，導(dǎo)體在磁場中就要受到磁場力的作用，根據(jù)楞次定律，磁場力總是據(jù)楞次定律，磁場力總是阻礙阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生電磁阻尼電磁阻尼目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義例例4如圖所示，一磁鐵用細(xì)線懸掛，一個(gè)很長的如圖所示，一磁鐵用細(xì)線懸掛，一個(gè)很長的銅管固定在磁鐵的正下方，開始時(shí)磁鐵上端與銅銅管固定在磁鐵的正下方，開始時(shí)磁鐵上端與銅管上端相平燒斷細(xì)線，磁鐵落入銅管的過程中，管上端相平燒斷細(xì)線，磁鐵落入銅管的過程中，下列說法正確的是下列說法正確的是()磁鐵下落的加速度先增大，后減小；磁鐵下落的加速度先增大，后減??；磁鐵下落的加速度恒定；磁鐵下落的加速度恒定；磁鐵下落的加速度一直減小最后為零磁鐵下落的加速度一直減小最后為零 磁鐵下落的速度先增大后減??；磁鐵下落的速度先增大后減??；磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速運(yùn)動(dòng)磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速運(yùn)動(dòng)A只有正確只有正確B只有正確只有正確C只有正確只有正確 D只有正確只有正確剛燒斷細(xì)線時(shí)，磁鐵只受重力，向下加速運(yùn)動(dòng)剛燒斷細(xì)線時(shí)，磁鐵只受重力，向下加速運(yùn)動(dòng) 銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的下落產(chǎn)生阻力銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的下落產(chǎn)生阻力故磁鐵速度增大，加速度減小故磁鐵速度增大，加速度減小 當(dāng)阻力和重力相等時(shí)，磁鐵加速度為零，速度達(dá)到最大當(dāng)阻力和重力相等時(shí)，磁鐵加速度為零，速度達(dá)到最大 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)課堂講義課堂講義磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)而線圈順時(shí)磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)而線圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)切割磁感線針旋轉(zhuǎn)切割磁感線 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)從上向下看，當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)從上向下看，當(dāng)磁鐵逆時(shí)針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則則()A線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流D絲圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向始終是絲圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向始終是abcda如兩者的角速度相同，線圈不切割磁感線，無感應(yīng)電流產(chǎn)生如兩者的角速度相同，線圈不切割磁感線，無感應(yīng)電流產(chǎn)生 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對通、斷電自感現(xiàn)象的分析對通、斷電自感現(xiàn)象的分析 1如圖所示的電路中如圖所示的電路中A1和和A2是兩個(gè)是兩個(gè)相同相同的的小燈泡，小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與其阻值與R相同在開關(guān)相同在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，接通和斷開時(shí)，燈泡燈泡A1和和A2亮暗的順序是亮暗的順序是()A接通時(shí)接通時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1后滅后滅B接通時(shí)接通時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1后滅后滅C接通時(shí)接通時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1先滅先滅D接通時(shí)接通時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)A2先滅先滅S接接通時(shí)通時(shí) L阻礙電流的增大阻礙電流的增大 A1先達(dá)最亮，先達(dá)最亮，最后最后A1慢慢熄滅慢慢熄滅 S斷斷開時(shí)開時(shí)A2立即熄滅立即熄滅L阻礙電流的減小阻礙電流的減小 線圈線圈L和和A1組成的閉合組成的閉合電路中有感應(yīng)電流電路中有感應(yīng)電流A1后滅后滅A正確正確自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對通、斷電自感現(xiàn)象的分析對通、斷電自感現(xiàn)象的分析 S接接通時(shí)通時(shí) L阻礙電流的增大阻礙電流的增大 A1中電流小于電流中電流小于電流表表A2中電流中電流S斷斷開時(shí)開時(shí)L阻礙電流的減小阻礙電流的減小 線圈線圈L和和A1、A2和和R構(gòu)構(gòu)成回路，各元件電流成回路，各元件電流相等相等D正確正確A正確正確2如圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與如圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器電阻器R的的阻值相同阻值相同，A1、A2是兩個(gè)完全相是兩個(gè)完全相同的電流表，則下列說法中正確的是同的電流表，則下列說法中正確的是()A閉合閉合S瞬間，電流表瞬間，電流表A1示數(shù)小于示數(shù)小于A2示數(shù)示數(shù)B閉合閉合S瞬間，電流表瞬間，電流表A1示數(shù)等于示數(shù)等于A2示數(shù)示數(shù)C斷開斷開S瞬間，電流表瞬間，電流表A1示數(shù)大于示數(shù)大于A2示數(shù)示數(shù)D斷開斷開S瞬間，電流表瞬間，電流表A1示數(shù)等于示數(shù)等于A2示數(shù)示數(shù)自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)線圈中電流為零時(shí)，電流的變化率不一定線圈中電流為零時(shí)，電流的變化率不一定為零，自感電動(dòng)勢不一定為零，故為零，自感電動(dòng)勢不一定為零，故C錯(cuò)錯(cuò) 對自感電動(dòng)勢的理解對自感電動(dòng)勢的理解3關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢大小的說法中大小的說法中正確正確的是的是()A電感一定時(shí)，電流變化電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢越大越大，自感電動(dòng)勢越大B電感一定時(shí)，電流變化電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢越大越快，自感電動(dòng)勢越大C通過線圈的電流為零的通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢為零瞬間，自感電動(dòng)勢為零D通過線圈的電流為最大通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢最大當(dāng)通過線圈的電流最大時(shí)，電流的變化當(dāng)通過線圈的電流最大時(shí)，電流的變化率為零，自感電動(dòng)勢為零，故率為零，自感電動(dòng)勢為零，故D錯(cuò)錯(cuò) 自感自感目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)對自感電動(dòng)勢的理解對自感電動(dòng)勢的理解4一個(gè)線圈中的電流均勻增大，這個(gè)線圈的一個(gè)線圈中的電流均勻增大，這個(gè)線圈的()A磁通量均勻增大磁通量均勻增大B自感系數(shù)均勻增大自感系數(shù)均勻增大C自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢均勻增大自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢均勻增大D自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢、磁通量都不變自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢、磁通量都不變自感系數(shù)取決于線圈本身的因素自感系數(shù)取決于線圈本身的因素 自感自感再見再見