2018版高中物理鲁科版选修3-2 教师用书+课件+练习:2.2自感 （3份打包）

第2节　自感 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解自感现象及其产生的原因，会分析自感现象．(难点) 2．理解自感电动势在自感现象中的作用．(重点) 3．知道自感系数由哪些因素决定，知道它的单位． 4．理解在自感现象中能量形式的转化情况． 自 感 现 象　自 感 电 动 势 [先填空] 1．自感现象：由导体自身电流变化，所产生的电磁感应现象． 2．自感电动势 定义 由导体自身电流变化所产生的感应电动势 方向 原电流增大时，与原电流相反，原电流减小时，与原电流相同 作用 阻碍自身电流发生变化 大小 E＝L，与电流变化率成正比 [再判断] 1．自感现象属于电磁感应现象．(√) 2．当线圈中有电流时，线圈中就有自感电动势．(×) 3．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反．(×) [后思考] 大城市的无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线，这时可以看到电火花闪现．试说明产生电火花的原因是什么？ 【提示】　电弓脱离电网线的瞬间电流减小，所产生的自感电动势很大，在电弓与电网线的空隙产生电火花． [合作探讨] 如图2－2－1所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡，①S闭合时，发现A1比A2亮得晚；②S断开时，两灯泡都亮一会再熄灭． 图2－2－1 探讨1：为什么会出现上述①中的现象？ 【提示】　开关闭合时，电流从0开始增加，线圈L中的磁通量发生变化形成感应电流，阻碍线圈中电流的增加，推迟了电流达到正常值的时间，故A1比A2亮得晚． 探讨2：S断开时为什么出现②中的现象？ 【提示】　S断开时，电流开始减小，线圈中磁通量也发生变化，同样推迟电流的减小时间，此时L相当于电源，回路中的A1、A2都亮一会再熄灭． 探讨3：①②两种现象中，流过A1、A2的电流方向一样吗？ 【提示】　A1中电流方向不变，A2中电流方向相反． [核心点击] 在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况． 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大， 灯泡逐渐变亮 电流突然变大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小 灯泡逐渐变暗 电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗 ②若I2>I1，灯炮闪亮后逐渐变暗 两种情况灯泡电流方向均改变 1．(多选)如图2－2－2所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略．则(　　) 图2－2－2 A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA熄灭，LB更亮 B．S闭合的瞬间，LA不亮，LB立即亮 C．S闭合的瞬间，LA、LB都不立即亮 D．稳定后断开S的瞬间，LB立即熄灭，LA先亮一下再熄灭 【解析】　S接通的瞬间，L支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增大．所以，S接通的瞬间L中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过LA，故LA、LB会同时亮．又由于L中电流很快稳定，感应电动势很快消失，对LA起到“短路”作用，因此，LA便熄灭．这时电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知LB会比以前更亮．故选项A正确．断开S的瞬间，线圈L产生自感电动势，在L、LA回路中产生自感电流，所以LA先亮一下再熄灭；LB在S断开的瞬间处于断路状态，电流立即变为零，所以LB熄灭． 【答案】　AD 2．(多选)如图2－2－3所示，电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小．接通开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　) 【导学号：05002035】 甲　　　 　　　乙 图2－2－3 A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 【解析】　甲图中，灯泡A与线圈L在同一支路，通过它们的电流相同，IA＝IL；断开开关S时，A、L、R组成回路；由于自感作用，回路中电流由IL逐渐减小，灯泡A不会闪亮，将逐渐变暗，故A正确，B错误．乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流IL>IA(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中的自感电流在IL的基础上减小，电流反向通过灯泡A的瞬间，灯泡A中电流变大，然后逐渐变小，所以灯泡A闪亮一下，然后逐渐变暗，故C错误，D正确． 【答案】　AD 自感电动势的作用 在通电自感现象中，线圈L相当于阻值逐渐减小的“电阻”；在断电自感现象中，线圈L相当于电动势逐渐减小的“电源”．在断电自感中要判断某一个小灯泡是否会闪亮一下再熄灭，一是看是否能组成临时回路，二是看此时通过小灯泡的电流