2019_2020版高中物理第一章电磁感应6自感讲义精练（含解析）教科版

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1、6　自感[学科素养与目标要求]　物理观念：1.了解自感现象.2.了解自感电动势的表达式EL＝L，知道自感系数的决定因素.3.了解日光灯的构造及工作原理．科学探究：通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化，认识自感现象．科学思维：体会自感现象产生的机理，能运用电磁感应规律分析解释．一、自感现象由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫做自感，在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势．二、自感系数1．自感电动势：EL＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，简称亨，符号为H.2．自感系数与线圈的形状、大小、匝数，以及是否

2、有铁芯等因素有关．三、日光灯1．日光灯的构造：普通日光灯由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成．2．镇流器的作用：启动时产生瞬时高电压使灯管发光，正常工作时，起着降压限流作用．1．判断下列说法的正误．(1)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反．(　×　)(2)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关．(　×　)(3)日光灯点亮后，启动器就没有作用了．(　√　)(4)在日光灯正常工作中，镇流器只会消耗能量，没有作用．(　×　)2．如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯

3、泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮．当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭．(选填“立即”或“缓慢”)图1答案　缓慢　立即　缓慢　缓慢一、通电自感现象1．认识通电时的自感现象如图2所示，先闭合S，调节R2使A1、A2的亮度相同，再调节R1，使A1、A2都正常发光，然后断开S.再次闭合S.图2现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来．原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应

4、电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间．2．对通电自感的理解(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路．(2)当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向相反，阻碍电流的增大，使电流从零逐渐增大到稳定值，但不能阻止电流的增大．(3)电流稳定时自感线圈相当于导体(若直流电阻为零，相当于导线)．例1　如图3所示，电路中电源的内阻不能忽略，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的直流电阻较小)(　　)图3A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮

5、，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，然后A灭D．A、B一起亮，然后B灭答案　B解析　S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，稳定后，流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确．二、断电自感现象1．认识断电时的自感现象如图4所示，L为自感系数较大的线圈，其直流电阻比灯泡的电阻小，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．图4现象：灯泡A闪亮一下再熄灭解释：在开关断开后灯泡闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大．2．对断电自感的理

6、解(1)当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同；(2)断电自感中，由于自感电动势的作用，线圈中电流从原值逐渐减小．若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗直至熄灭．(3)自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化．例2　如图5所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，现断开开关S，以下说法正确的是(　　)图5A．小灯泡A越来越暗，直到熄灭B．小灯泡B越

7、来越暗，直到熄灭C．线圈L中的电流会立即消失D．线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右答案　D解析　S断开瞬间，小灯泡B立即熄灭．由于小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，所以S断开前线圈的电流大于小灯泡A中的电流．S断开瞬间，线圈中的电流由原电流逐渐减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和小灯泡A组成新的回路，电流由原线圈中的电流逐渐减小，所以小灯泡A先亮一下，然后慢慢熄灭，故D正确．[学科素养]　通过例1和例2，进一步加深对通电自感现象和断电自感现象的理解，知道通电、断电瞬间，自感

8、线圈中的电动势阻碍原电流的变化，但阻止不了电流的变化，且电流不能发生突变．运用电磁感应知识解释自感现象，很好地体现了“科学思维”的学科素养．三、自感现象中的图像问题例3　如图6所示的电路中，开关S闭合且稳定