2019-2020学年粤教版高中物理选修3-2（课件+教师用书+课时分层作业）：第1章 第6节　自感现象及其应用 (3份打包)

第六节　自感现象及其应用 [学习目标]　1.理解自感现象，把握自感现象的特点，能正确分析两类自感现象．(重点)2.知道日光灯的结构和工作原理．(重点)3.断电自感灯泡闪亮原因的分析判断．(难点) 一、自感现象及自感系数 1．自感现象：当线圈中的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势，阻碍原来电流变化的现象． 2．通电自感和断电自感 电路 现象 自感电动 势的作用 通电自感 接通电源的瞬间，灯泡A1较慢的亮起来 阻碍电流的增加 断电自感 断开开关的瞬间，灯泡A逐渐变暗 阻碍电流的减小 3.自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势． 4．自感系数 (1)定义：描述通电线圈自身特性的物理量，又称自感或电感． (2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量． (3)大小的决定因素：与线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等因素有关． (4)单位：国际单位是亨利，简称亨，符号是H，常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)，1 H＝103 mH＝106 μH. 二、日光灯 1．主要组成 灯管、镇流器和启动器． 2．灯管 (1)工作原理：管中气体导电时发出紫外线，荧光粉受其照射时发出可见光．可见光的颜色由荧光粉的种类决定． (2)气体导电的特点：灯管两端的电压达到一定值时，气体才能导电；而要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却很低． 3．镇流器的作用 日光灯启动时，提供高压；日光灯启动后，降压限流． 4．启动器 启动器的作用：通断电路． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．(√) (2)线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反．(×) (3)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关．(√) (4)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．(√) (5)镇流器只起升压作用．(×) 2．(多选)如图所示，带铁芯的自感线圈的电阻与电阻R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是(　　) A．闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数 B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数 C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数 D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数 AD　[闭合S瞬间，由于自感线圈L的阻碍，使得I1<I2，电流表A1示数小于A2示数，A对，B错；断开S瞬间，自感线圈L与R形成闭合回路，因此电流表A1示数等于A2示数，C错，D对．] 3．(多选)下列关于日光灯的说法正确的是(　　) A．启动器触片接通时，镇流器产生瞬时高压 B．工作时，镇流器降压、限流，保证日光灯管正常发光 C．工作时，镇流器使日光灯管的电压稳定在220 V D．正常工作和不工作时，双金属片的状态相同 BD　[启动器接通后再断开时，镇流器产生瞬时高压，而不是接通时产生高压，故A错误；日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势，起降压、限流作用，故B正确；保证日光灯管正常工作，此时有电流通过日光灯管，灯管两端电压小于220 V，故C错误；启动器在启动时，相当于自动开关的作用，启动后双金属片恢复原状，故D正确．] 自感现象的理解 1．对自感现象的理解：自感现象是一种电磁感应现象，遵从法拉第电磁感应定律和楞次定律． 2．对自感电动势的理解 (1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势． (2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同(增反减同)． (3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用． 3．对电感线圈阻碍作用的理解 (1)两种阻碍作用产生的原因不同：线圈对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻决定的，对稳定电流阻碍作用的产生原因是金属对定向运动电子的阻碍作用，具体可用金属导电理论理解． 线圈对变化电流的阻碍作用是由线圈的自感现象引起的，当通过线圈中的电流变化时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生自感电动势，根据楞次定律知，当线圈中的电流增加时，线圈中的自感电动势与原电流方向相反，阻碍电流的增加(图甲)．当线圈中的电流减小时，线圈中的自感电动势与原电流方向相同，阻碍电流的减小(图乙)． 甲　　　　　乙 (2)两种阻碍作用产生的效果不同：在通电线圈中，电流稳定值为，由此可知线圈的稳定态电阻决定了电流的稳定值．L越大，电流由零增大到稳定值I0的时间越长．也就是说，线圈对变化电流的阻碍作用越大，电流变化的越慢．总之，稳定态电阻决定了电流所能达到的稳定值，对变化电流的阻碍作用决定了要达到稳定值所需的时间． 【