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正文內(nèi)容

20xx教科版高中物理選修3-2第1章第6節(jié)自感(參考版)

2024-12-12 12:18本頁面
  

【正文】 學案 8 自感 [目標定位 ] .的表達式 EL= LΔ IΔ t,知道自感系數(shù)的決定因素 .. 一、自感現(xiàn)象 [問題設計 ] 1.通電自感:如圖 1所示,開關 S閉合的時候兩個燈泡的發(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. 2.斷電自感:如圖 2所示,先閉合開關使燈泡發(fā)光,然后斷開開關. 圖 2 (1)開關斷開前后,流過燈泡的電流方向有何關系? (2)在開關斷開 后,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 (1)S 閉合時,燈泡 D中電流方向向左, S斷開瞬間,燈泡 D 中電流方向向右,所以開關 S斷開前后,流過燈泡的電流方向相反. (2)在開關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)生的感應電流比電源對燈泡供電的電流大.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.而當自感線圈的電阻大于燈泡的電阻時,燈泡只會延遲一段時間再熄滅. [要點提煉 ] 1.定義:由于導體線圈本身的電流發(fā)生變化而 引起的電磁感應現(xiàn)象,叫做自感.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢. 2.對通電自感和斷電自感現(xiàn)象的分析 自感電動勢總是 阻礙 線圈中電流的變化,但不能 阻止 線圈中電流的變化. (1)通電瞬間自感電動勢 阻礙 電流的增加,與自感線圈串聯(lián)的燈泡在通電后會逐漸變亮,直到穩(wěn)定.通電瞬間自感線圈處相當于斷路,電流穩(wěn)定時自感線圈相當于導體. (2) 斷電時自感線圈處相當于電源,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 ,則不會出現(xiàn)閃亮,而是逐漸熄滅. 要注意斷電前后通過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) [問題設計 ] 請閱讀教材 “ 自感系數(shù) ” 的內(nèi)容并回答下列問題. (1)自感電動勢的大小取決于哪些因素? (2)自感系數(shù)與什么有關? 答案 (1)自感電動勢的大小與電流變化的快慢和自感系數(shù)有關. (2)自感系數(shù)跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關,另外還與有無鐵芯有關. [要點提煉 ] 1.自感電動勢的大?。?EL= LΔ IΔ t,其中 L 是自感系數(shù),簡稱自感或電感,單位: 享利 ,符號 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,與 EL、 Δ I、 Δ t等無關. 三、日光燈 [問題設計 ] 1.自感現(xiàn)象可分為斷電自感和通電自感,在使日光燈管啟動的過程中,應用了哪種自感現(xiàn)象? 答案 斷電自感. 2.仔細閱讀教材,你認為啟動器在日光燈電路中的作用是什么? 答案 啟動器在日光燈電路中相當于一個自動開關. 3.鎮(zhèn)流器在日光燈的啟動及正常工作時各起什么作用? 答案 當啟動日光燈時,由于啟動器的兩個觸片的分離,鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小,會產(chǎn)生很高 的自感電動勢,這個自感電動勢與電源電壓加在一起,形成一個瞬時高電壓加在燈管兩端,使燈管中的氣體放電,日光燈被點亮. 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 (大小與方向都隨時間變化的 電流 )供電,此時鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流變化,從而在燈管正常發(fā)光時起到降壓限流的作用,保證日光燈管的正常工作. [要點提煉 ] 1.啟動器在日光燈電路中的作用為 自動開關. 2.當啟動日光燈時,鎮(zhèn)流器利用 自感 現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時 高電壓 ;當日光燈正常發(fā)光時,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,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 R
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