高中物理第1章第6節(jié)自感學(xué)案教科版選修(參考版)
2025-06-10 23:37本頁(yè)面
【正文】 學(xué)案8 自感[目標(biāo)定位] ＝L，．一、自感現(xiàn)象[問(wèn)題設(shè)計(jì)]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？圖1答案 燈泡D2立即正常發(fā)光，燈泡D1逐漸亮起來(lái)．2．?dāng)嚯娮愿校喝鐖D2所示，先閉合開(kāi)關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)．圖2(1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向有何關(guān)系？(2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，有時(shí)燈泡閃亮一下再熄滅，有時(shí)燈泡只會(huì)緩慢變暗直至熄滅，請(qǐng)分析上述兩種現(xiàn)象的原因是什么？答案 (1)S閉合時(shí)，燈泡D中電流方向向左，S斷開(kāi)瞬間，燈泡D中電流方向向右，所以開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)前后，流過(guò)燈泡的電流方向相反．(2)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)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)電流比電源對(duì)燈泡供電的電流大．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)的燈泡的電阻．而當(dāng)自感線圈的電阻大于燈泡的電阻時(shí)，燈泡只會(huì)延遲一段時(shí)間再熄滅．[要點(diǎn)提煉]1．定義：由于導(dǎo)體線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感．在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)．2．對(duì)通電自感和斷電自感現(xiàn)象的分析自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中電流的變化，但不能阻止線圈中電流的變化．(1)通電瞬間自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，與自感線圈串聯(lián)的燈泡在通電后會(huì)逐漸變亮，直到穩(wěn)定．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．(2) 斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于電源，若斷電前，自感線圈電流IL大于燈泡的電流I燈，則燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅；若斷電前自感線圈中的電流IL小于燈泡中的電流I燈，則不會(huì)出現(xiàn)閃亮，而是逐漸熄滅．要注意斷電前后通過(guò)燈泡的電流方向是否變化．(均選填“大于”或“小于”)二、自感系數(shù)[問(wèn)題設(shè)計(jì)]請(qǐng)閱讀教材“自感系數(shù)”的內(nèi)容并回答下列問(wèn)題．(1)自感電動(dòng)勢(shì)的大小取決于哪些因素？(2)自感系數(shù)與什么有關(guān)？答案 (1)自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化的快慢和自感系數(shù)有關(guān)．(2)自感系數(shù)跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān)，另外還與有無(wú)鐵芯有關(guān)．[要點(diǎn)提煉]1．自感電動(dòng)勢(shì)的大小：EL＝L，其中L是自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感，單位：享利， mH＝10－3 H；1 μH＝10－6 H.2．自感系數(shù)的決定因素：由線圈本身性質(zhì)決定，與線圈的形狀、體積、匝數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)，與EL、ΔI、Δt等無(wú)關(guān)．三、日光燈[問(wèn)題設(shè)計(jì)]1．自感現(xiàn)象可分為斷電自感和通電自感，在使日光燈管啟動(dòng)的過(guò)程中，應(yīng)用了哪種自感現(xiàn)象？答案 斷電自感．2．仔細(xì)閱讀教材，你認(rèn)為啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用是什么？答案 啟動(dòng)器在日光燈電路中相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)．3．鎮(zhèn)流器在日光燈的啟動(dòng)及正常工作時(shí)各起什么作用？答案 當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，由于啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片的分離，鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高電壓加在燈管兩端，使燈管中的氣體放電，日光燈被點(diǎn)亮．日光燈管發(fā)光后，電阻小，要求電流小，且日光燈管是用交流電源(大小與方向都隨時(shí)間變化的電流)供電，此時(shí)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，從而在燈管正常發(fā)光時(shí)起到降壓限流的作用，保證日光燈管的正常工作．[要點(diǎn)提煉]1．啟動(dòng)器在日光燈電路中的作用為自動(dòng)開(kāi)關(guān)．2．當(dāng)啟動(dòng)日光燈時(shí)，鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓；當(dāng)日光燈正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器又利用自感現(xiàn)象，起到降壓限流作用．一、自感現(xiàn)象的分析例1 如圖3所示，
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