内容正文:
4 自感
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/教科物理/ 选择性必修 第二册
学习目标要求 核心素养
1.通过实验,了解自感现象。
2.能举例说明自感现象在生产生活中的应用。 1.了解自感现象的概念,能解释自然现象,解决实际问题。(物理观念)
2.能在问题情境中应用楞次定律判断自感电动势的方向,知道自感电动势的大小符合法拉第电磁感应定律。(科学思维)
3.通过实验观察通电自感和断电自感现象,并能解释其工作原理。(科学探究)
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 巩固演练
课时作业 素养达标
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一 自感现象及自感系数
1.自感现象:由于导体线圈本身的________发生变化而引起的电磁感应现象。
电流
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2.通电自感和断电自感
增加
减小
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3.自感电动势
在__________中产生的电动势叫作自感电动势。
自感现象
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4.自感系数
(1)定义:描述通电线圈自身特性的物理量,简称自感或电感。
(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:与线圈的形状、直径、匝数以及有无______等因素有关。
(4)单位:国际单位是亨利,简称亨,符号是________,常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH),1 H=______ mH=______ μH。
铁芯
H
103
106
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二 自感现象的应用——日光灯
1.组成
______、________、________、导线和开关。
2.灯管
工作原理:管中气体导电时发出________,_______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。
3.启动器
启动器的作用:___________。
灯管
镇流器
启动器
紫外线
荧光粉
通断电路
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4.镇流器的作用
日光灯启动时,提供瞬时______;日光灯启动后,__________。
高压
降压限流
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自主评价—————————————————
1.判断正误
(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。
( )
√
×
√
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(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。( )
√
×
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2.情景思考
无轨电车在行驶的过程中,为什么车顶上的车弓处会产生电火花?
提示:由于车身颠簸,可使车弓瞬间离开电网;由于自感现象,电车内部电动机的线圈会产生一个较大的瞬时自感电动势;由于这个电动势较大,使车弓与电网之间的空气电离,产生放电现象。
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通电自感现象
1.认识通电时的自感现象
如图所示,先闭合S,使A1、A2发光。
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现象:灯泡A2立即发光,灯泡A1逐渐亮起来。
原因:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,为了阻碍磁通量的增加,感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反,则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍了L中电流的增加,即推迟了电流达到稳定值的时间。
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2.对通电自感的理解
(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路。
(2)当线圈中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流的方向相反,阻碍电流的增大,使电流从零逐渐增大到稳定值,但不能阻止电流的增大。
(3)电流稳定时自感线圈相当于导体(若直流电阻为零,相当于导线)。
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如图所示,灯泡L1、L2完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则( )
A.S闭合的瞬间,L1、L2同时发光,接着L1变暗,
L2变亮,最后L1熄灭
B.S闭合瞬间,L1不亮,L2立即变亮
C.S闭合瞬间,L1、L2都不立即变亮
D.稳定后再断开S的瞬