第一章6自感 學(xué)案

1、6自感學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1. 了解自感現(xiàn)象.2. 了解自感電動勢的表達(dá)式El= L書，知道自感系數(shù)的決定因素3. 了解日光燈的構(gòu)造及工作原理.科學(xué)探究：通過觀察通電自感和斷電自感時燈泡亮度的變化，認(rèn)識自感現(xiàn)象. 科學(xué)思維：體會自感現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理，能運(yùn)用電磁感應(yīng)規(guī)律分析解釋.一、自感現(xiàn)象由于導(dǎo)體線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的 現(xiàn)象叫做自感，在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做.二、自感系數(shù)1 .自感電動勢：El= Lt，其中L是自感系數(shù)，簡稱自感或電感單位： ，簡稱亨，符號為H.2 .自感系數(shù)與線圈的 、大小、匝數(shù)，以及是否有鐵芯等因素有關(guān).三、日光燈1日光燈的構(gòu)造：普通日光燈由燈管、鎮(zhèn)流器、

2、啟動器、導(dǎo)線和開關(guān)組成.2 鎮(zhèn)流器的作用：啟動時產(chǎn)生 使燈管發(fā)光，正常工作時，起著 作用.1 判斷下列說法的正誤.（1）自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流一定與原電流方向相反.（）線圈的自感系數(shù)與電流大小無關(guān)，與電流的變化率有關(guān).（）（3）日光燈點(diǎn)亮后，啟動器就沒有作用了.（）（4）在日光燈正常工作中，鎮(zhèn)流器只會消耗能量，沒有作用.（）2 如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不能忽略，L的自感系數(shù)很大，其直流電阻忽略不計，A、B為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時，A燈變亮，B燈變亮.當(dāng)S斷開時，A燈熄滅，B燈熄滅.（選填“立即”或“緩慢”）、通電自感現(xiàn)象1 認(rèn)識通電時的自感現(xiàn)象如圖所示，先閉合 S,調(diào)節(jié)R2使Ai、A2的

3、亮度相同，再調(diào)節(jié) Ri,使Ai、A2都正常發(fā)光，然后斷開s再次閉合S.現(xiàn)象：燈泡A2立即發(fā)光，燈泡 A1逐漸亮起來.原因：電路接通時，電流由零開始增加， 穿過線圈L的磁通量逐漸增 加，為了阻礙磁通量的增加， 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量與原來電流產(chǎn)生 的磁通量方向相反，則線圈中感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相 反，阻礙了 L中電流的增加，即推遲了電流達(dá)到穩(wěn)定值的時間.2 .對通電自感的理解(1) 通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路.(2) 當(dāng)線圈中的電流增大時，自感電動勢的方向與原電流的方向相反，阻礙電流的增大，使電 流從零逐漸增大到穩(wěn)定值，但不能阻止電流的增大.電流穩(wěn)定時自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體(若直流電阻為

4、零，相當(dāng)于導(dǎo)線).如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略,R的阻值和L的自感系數(shù)都很大， A、B為兩個完全相同的燈泡，當(dāng) S閉合時，下列說法正確的是(線圈L的直流電阻較小)(A. A比B先亮，然后A滅C . A、B 一起亮，然后A滅 二、斷電自感現(xiàn)象1 .認(rèn)識斷電時的自感現(xiàn)象B . B比A先亮，然后B逐漸變暗D . A、B 一起亮，然后B火如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻比燈泡的電阻小，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光, 然后斷開開關(guān).現(xiàn)象：燈泡A閃亮一下再熄滅解釋：在開關(guān)斷開后燈泡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)電流比開關(guān)斷開前流過燈泡的電流大.2 .對斷電自感的理解(1) 當(dāng)線

5、圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同；(2) 斷電自感中，由于自感電動勢的作用，線圈中電流從原值逐漸減小若斷開開關(guān)瞬間通過 燈泡的電流大于斷開開關(guān)前的電流，燈泡會閃亮一下；若斷開開關(guān)瞬間通過燈泡的電流小于 或等于斷開開關(guān)前的電流，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗直至熄滅.(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.如圖所示，開關(guān) S處于閉合狀態(tài)，小燈泡A和B均正常發(fā)光，小燈泡 A的電阻大于線圈 L的電阻，現(xiàn)斷開開關(guān) S,以下說法正確的是( )A .小燈泡A越來越暗，直到熄滅B. 小燈泡B越來越暗，直到熄滅C 線圈L中的電流會立即消失D .線圈L中的電流過

6、一會再消失，且方向向右學(xué)科素養(yǎng)通過例1和例2，進(jìn)一步加深對通電自感現(xiàn)象和斷電自感現(xiàn)象的理解，知道通電、斷電瞬間，自感線圈中的電動勢阻礙原電流的變化，但阻止不了電流的變化，且電流不能發(fā)生突變運(yùn)用電磁感應(yīng)知識解釋自感現(xiàn)象，很好地體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).三、自感現(xiàn)象中的圖像問題例3如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是 2A，流過燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將開關(guān)S突然斷開，開關(guān)S斷開前 后，能正確反映流過燈泡的電流 i隨時間t變化關(guān)系的圖像是（ ）四、自感的典型應(yīng)用一一日光燈1日光燈的電路如圖所示.啟動器p燈管電片5般-22(1 V2 工作原理：日光燈在接通電源時，啟動器首先導(dǎo)通

7、，又立即斷開，在斷開的瞬間，由于自 感現(xiàn)象，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電動勢，而使燈管快速啟動.3 鎮(zhèn)流器的作用：日光燈啟動時，鎮(zhèn)流器提供瞬時高電壓，而使氣體放電；燈管發(fā)光后，鎮(zhèn) 流器又起著降壓限流的作用.4 若將圖甲中啟動器換為開關(guān) Si,并給鎮(zhèn)流器并聯(lián)一個開關(guān) S2,如圖乙所示，則下列敘述正確的是 （）A 只把S3接通，日光燈就能正常發(fā)光B .把S3、Si接通后，S2不接通，日光燈就能正常發(fā)光C. S2不接通，接通S3、Si后，再斷開Si，日光燈就能正常發(fā)光D 當(dāng)日光燈正常發(fā)光后，再接通S2, 日光燈仍能正常發(fā)光1.（對自感電動勢的理解）關(guān)于線圈中自感電動勢的大小，下列說法中正確的是（）A .電

8、感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大B .電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大C .通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢為零D 通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大2 .（對自感現(xiàn)象的理解）（多選）如圖所示電路，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，La、Lb是兩個相同的燈泡，則( )A.S閉合瞬間，La不亮，Lb很亮B .S閉合瞬間，La、Lb同時亮，然后La逐漸變暗到熄滅,得更亮C.S斷開瞬間，La閃亮一下才熄滅，Lb立即熄滅D.S斷開瞬間，La、Lb立即熄滅Lb變LaLgs r t 嚴(yán)F-hF3.（自感現(xiàn)象中的圖像問題）在如圖所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直

9、流電阻不計的 線圈，Di D2和D3是三個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源.在 t=0時刻，閉合開關(guān) S,電路穩(wěn)定后在ti時刻斷開開關(guān)S規(guī)定以電路穩(wěn)定 時流過Di、D2的電流方向?yàn)檎较颍謩e用Ii、I2表示流過Di和D2的電流，則下列圖像中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是（）4.（日光燈工作原理）家用日光燈電路如圖所示，S為啟動器，A為燈管，L為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理，下列說法正確的是（）A 鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟夿 在日光燈正常發(fā)光時，啟動器中的兩個觸片是分開的C 日光燈發(fā)出的光是電流加熱燈絲發(fā)出的D 日光燈發(fā)出的光是汞原子受到激發(fā)后直接輻射的一、選擇題考點(diǎn)一自感現(xiàn)象

10、分析1 如圖所示，L為一純電感線圈（即電阻為零） La是一個燈泡，下列說法中正確的是（）A 開關(guān)S閉合瞬間，無電流通過燈泡B 開關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定時，無電流通過燈泡C 開關(guān)S斷開瞬間，無電流通過燈泡D開關(guān)S閉合瞬間及穩(wěn)定時，燈泡中均有從 a到b的電流，而在開關(guān) S斷開瞬間，燈泡中 有從b到a的電流2.如圖所示的電路中，Ai和A2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻 值與R相同在開關(guān)S接通和斷開時，燈泡 Ai和A2亮暗的順序是（）A.接通時A i先達(dá)最亮，斷開時Ai后滅B .接通時A 2先達(dá)最亮，斷開時Ai后滅C.接通時A i先達(dá)最亮，斷開時A2后滅D.接通時A 2先達(dá)最亮，

11、斷開時A2后滅3.（多選）（20i8宿遷市高二上學(xué)期期末）如圖所示，A、B是兩個完全相同的小燈泡，L是電阻不計、自感系數(shù)很大的線圈下列說法正確的有（）A 閉合Si，再閉合S2, A燈將變暗B 閉合Si，再閉合S2, B燈將變暗直至熄滅C 閉合Si、S2穩(wěn)定后，再斷開 Si, A燈將立即熄滅D 閉合Si、S2穩(wěn)定后，再斷開 Si, B燈先亮一下然后變暗直至熄滅 4如圖所示，電源電動勢為 E,其內(nèi)阻不可忽略，Li、L2是完全相同的燈泡，線圈 L的直流電阻不計，電容器的電容為C,合上開關(guān)S,電路穩(wěn)定后（）A .電容器的帶電荷量為 CEB .燈泡Li、L2的亮度相同C 在斷開S的瞬間，通過燈泡 Li的

12、電流方向向右D .在斷開S的瞬間，燈泡L2立即熄滅5 如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡， D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其直流電阻忽略不計.下列說法正確的是A S閉合瞬間,B先亮A后亮B S閉合瞬間，A先亮B后亮C .電路穩(wěn)定后，在 S斷開瞬間,B閃亮一下，然后逐漸熄滅D .電路穩(wěn)定后，在 S斷開瞬間,B立即熄滅6 .在如圖所示的電路中,a、b、c為三盞完全相同的燈泡,L是自感線圈，直流電阻為Rl,則下列說法正確的是（A 合上開關(guān)后,c先亮，a、b后亮B 斷開開關(guān)時,N點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)a _LC 斷開開關(guān)后,b、c同時熄滅，a緩慢熄滅D 斷開開關(guān)后,c馬上熄滅，b閃一下后緩慢熄滅7 .如

13、圖所示的電路可用來測定自感系數(shù)較大的線圈的直流電阻，線圈兩端并聯(lián)一個電壓表,用來測量自感線圈兩端的直流電壓，在實(shí)驗(yàn)完畢后，將電路拆去時應(yīng)A 先斷開開關(guān)SiC .先拆去電流表AB .先斷開開關(guān)S2D .先拆去電阻R8.侈選）在如圖所示電路中,L為自感系數(shù)很大的線圈,N為試電筆中的氖管（啟輝電壓約60V），電源電動勢為12 V，已知直流電使氖管啟輝時，輝光只發(fā)生在負(fù)極周圍，則下列說法中正確的是（）A . S接通時，氖管不會亮B . S接通時啟輝，輝光在C. S接通后迅速切斷時啟輝，輝光在 a端D. S接通后迅速切斷時啟輝，則輝光在電極b處9.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈

14、泡A、開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路.檢查電路后，閉合開關(guān)S,小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S,小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他苦思冥想找不出原因. 亮的原因是（）A.電源的內(nèi)阻較大C.線圈電阻偏大考點(diǎn)二 自感現(xiàn)象中的圖像問題你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃B .小燈泡電阻偏大D .線圈的自感系數(shù)較大電漩傳感器一i1收傳辭一-RE , tS/10.（多選）如圖所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象.電源內(nèi)阻不 可忽略，線圈的自感系數(shù)較大， 其直流電阻小于電阻 R的阻值.t =0時刻閉合開關(guān) S,電路穩(wěn)定后，ti時刻斷開S,電流傳感器 連接計算機(jī)分別描繪了整個過程線圈中的電流Il和電阻中的電多選）圖（a）是用電流傳感器（相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實(shí)流IR隨時間t變化的圖像.下列圖像中可能正確的是（）驗(yàn)電路，圖中兩個電阻的阻值均為R, L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R圖（b）是某同學(xué)畫出的在to時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨 時間變化的圖像.關(guān)于這些圖像，下列說法中正確的是（）屮TA 圖(b)中甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B 圖(b)