20xx粵教版高中物理選修3-2第一章自感現(xiàn)象及其應(yīng)用(參考版)
2024-12-12 19:15本頁面
【正文】 學(xué)案 8 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標定位 ] ，了解自感現(xiàn)象，并能夠通過電磁感應(yīng)規(guī)律分析通電自感與斷電自感 . .． 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：穿過回路的磁通量發(fā)生變化時，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流． 2．通電導(dǎo)線周圍存在磁場，當導(dǎo)線中電流增大時，導(dǎo)線周圍各處的磁場都增強，當導(dǎo)線中電 流減小時，導(dǎo)線周圍各處的磁場都減弱． 3．楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 一、自感現(xiàn)象 1．自感現(xiàn)象：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．自感電動勢：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢． 3．自感系數(shù)：簡稱自感或電感，跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)等因素有關(guān)，此外，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的大得多，單位是亨利，符號 H. 1 mH＝ 10－ 3 H,1μH＝ 10－ 3 mH. 二、日光燈 1．主要組成：燈管、鎮(zhèn)流器、 啟動器． 2．燈管：管中氣體在導(dǎo)電時主要發(fā)出紫外線，管壁上的熒光粉受其照射時發(fā)出可見光． 3．鎮(zhèn)流器：一個帶鐵芯的線圈．當啟動日光燈時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時的高電壓；當日光燈正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器對燈管起降壓限流作用． 一、自感現(xiàn)象 [問題設(shè)計 ] 1．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？ 圖 1 答案 燈泡 A2 立即正常發(fā)光，燈泡 A1 逐漸亮起來． 2．斷電自感：如圖 2 所示，先 閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)． 圖 2 (1)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向有何關(guān)系？ (2)在開關(guān)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 (1)S閉合時，燈泡 A中電流向左， 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． (2)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)電流比原線圈中的電流大．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．而當線圈電阻大于燈泡電阻時，燈泡只會延遲一段時間再熄滅． [要點提煉 ] 自感現(xiàn)象是指當通過線圈的電流發(fā)生變化時，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 1．當線圈中的電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反； 2．當線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同； 3．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，只是延緩了過程的進行． 4．斷電自感中，若斷開開關(guān)瞬間，通過燈泡的電流瞬間比斷開開關(guān)前大，燈泡會閃亮一下；若斷開開關(guān)后，通過燈泡的電流比斷開開關(guān)前小 ，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗． (填 “會閃亮 ”或 “不會閃亮 ”) 二、日光燈 [問題設(shè)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(yīng)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(guān)． 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，阻礙電流的變化，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(guān)． 2．鎮(zhèn)流器的作用：當啟動日光燈時，鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時的高電壓；當日光燈正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器又利用自感現(xiàn)象，對燈管起到降壓限流作用．
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