1.6 自感 课件 -2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-2

§1、6 自感 物理组：郭建强 知识回顾：互感现象 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ 互感现象：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 自学思考 1、什么是自感现象？通电、断电自感有何特点？ 2、影响自感系数的因素有哪些？ 3、日光灯的工作原理是怎样的？ 一、自感现象 思考：线圈A中电流的变化会引起线圈A中激发感应电动势吗？ 1、定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。 自感现象产生的原因→引起原线圈内磁通量的变化 2、自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势 3、两种特殊的自感现象（通电自感和断电自感） 理论分析： 楞次 定律 结论： 1、导体中电流变化时，自身产生感应电流（感应电动势），这个感应电流阻碍原电流的变化． 2、“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 二、自感系数 实验探究：自感电流（自感电动势）的大小与那些因素有关？ 实验现象： 1、对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快，线圈中产生的自感电动势就大；电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢，线圈中产生的自感电动势就小。 2、对不同线圈:电流变化快慢一样,自感电动势不同。 实验结论：在自感现象中，自感电动势跟穿过线圈的磁通量的变化率成正比，而自感现象中磁通量的变化率又跟线圈中的电流（原电流）的变化率成正比。 自感电动势计算公式： 自感系数（L） （1）描述电感器的性能的，简称自感或电感。 （2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多． 自感系数的单位：亨利 简称 亨 符号是 H 常用单位：毫亨（mH）、微亨（μH） 电路中的线圈又叫电感器 电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。 讨论思考：教材P24的“活动” 实例分析： 例题1、电源E、开关S、定值电阻R、小灯泡LA和带铁芯的线圈 L(其电阻可忽略)，连成如图 所示的电路，闭合开关S，电路稳定时，小灯泡LA发光，则断开S瞬间，以下说法正确的是(　 　) A．小灯泡 LA立即熄灭 B．小灯泡 LA逐渐变暗，且电流方向与断开S前相同 C．小灯泡 LA逐渐变暗，且电流方向与断开S前相反 D．小灯泡 LA先变得比断开S前更亮，然后逐渐变暗 B 例题2、（多选）在图所示电路中，L是自感系 数足够大的线圈(直流电阻不计)，A、B为两只 相同的灯泡．下列说法中正确的是(　 　) A．在S刚闭合时，A灯逐渐变亮，B灯立即变亮 B．在S刚闭合时，两灯同时亮，然后A灯熄灭，B灯更亮 C．S闭合一段时间后，再将S断开，A、B两灯同时熄灭 D．S闭合一段时间后，再将S断开，A灯亮一会熄灭，B灯立即熄灭 BD 跟踪练习、如图所示的电路中，两个相同的电流表 G1和G2的零点在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通稳定之后再断开开关K的瞬间，下列说法中正确的是(　　) A．G1指针向右摆，G2指针向左摆 B．G1指针向左摆，G2指针向右摆 C．两表指针都向右摆 D．两表指针都向左摆 A 例题3、如图所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为I1，流过灯D的电流为I2，且I1<I2，在t1时刻将S断开，那么流过灯D的电流随时间变化的曲线是下列图中的(　　) D 小结： 断电自感时线圈中的电流是从原电流的大小开始逐渐发生变化。 跟踪练习、如图所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭，设S闭合时，灯中电流为I灯，线圈L中电流为IL，开关断开的瞬间灯A中电流为I灯′，线圈L中电流为IL′，则(　　) A．I灯＜I灯′，IL≥IL′　　　 B．I灯＝I灯′，IL≤IL′ C．I灯＜I灯′，IL＜IL′ D．I灯＞I灯′，IL≤IL′ A 三、自感的典型应用——日光灯 日光灯的构造 工作条件： 起辉电压：700V以上 工作电压：40W灯管100V左右 镇流器——启动时，产生高电压，帮助点燃；正常工作时的感抗限制电流，保护灯管 起到一个自动开关的作用 能使动静触片不产生电火花保护触点 铝壳 胶木底座 启动器——自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。 例题、（多选）关于日光灯的工作原理，下列说法正确的（ ） A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一