18 19第1章第6節(jié)自感現(xiàn)象及其應用

1、第六節(jié)自感現(xiàn)象及其應用學習目標1理解自感現(xiàn)象，把握自感現(xiàn)象的 特點，能正確分析兩類自感現(xiàn)象.（重點）2 知道日光燈的結構和工作原理.（重點）3斷電自感燈泡閃亮原因的分析 判斷.（難點）知識脈絡自感系數(shù)通電口感斷電自感口光燈匣理鎮(zhèn)流器、啟動器第3頁自主預習探新知知識梳理、自感現(xiàn)象及自感系數(shù)1. 自感現(xiàn)象：當線圈中的電流發(fā)生變化時，線圈本身產(chǎn)生感應電動勢，阻 礙原來電流變化的現(xiàn)象.2. 通電自感和斷電自感電路現(xiàn)象自感電動勢的作用通電 自 感L扎CZZZI-I 11接通電源的瞬間，燈泡Ai較慢的亮起來阻礙電流的增加斷 電 自 感A ，F(xiàn)L，k1-斷開開關的瞬間，燈泡A逐漸變暗阻礙電流的減小3自感電動

2、勢在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢.4.自感系數(shù)(1) 定義：描述通電線圈自身特性的物理量，又稱自感或電感.(2) 物理意義：表示線圈產(chǎn)生自感電動勢本領大小的物理量.(3) 大小的決定因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及有無鐵芯等因素有關.(4) 單位：國際單位是亨利，簡稱亨，符號是H，常用的還有毫亨(mH)和微亨(卩 H) 1 H = 103 mH = 106 卩 H.二、日光燈1. 主要組成燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器.2. 燈管(1) 工作原理：管中氣體導電時發(fā)出紫外線，熒光粉受其照射時發(fā)出可見 光.可見光的顏色由熒光粉的種類決定.(2) 氣體導電的特點：燈管兩端的電壓達到一定值時，氣體才能導電；而要

3、 在燈管中維持一定大小的電流，所需的電壓卻很低.3. 鎮(zhèn)流器的作用日光燈啟動時，提供高壓；日光燈啟動后，降壓限流.4. 啟動器啟動器的作用：通斷電路.基礎自測1. 思考判斷(1) 自感現(xiàn)象是由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象.(V)(2) 線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反.(X )(3) 線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關.(V)日光燈使用的是穩(wěn)恒電流.(X)(5) 日光燈正常發(fā)光后，啟動器就不起什么作用了.(V)(6) 鎮(zhèn)流器只起升壓作用.(X)【提示】(2)當原電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同.日光燈使用的是交變電流.(6)日

4、光燈啟動后，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用2. 侈選)如圖1-6-1所示，燈La、Lb完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略則()【導學號： 97752056】圖 1-6-1A. S閉合的瞬間，La、Lb同時發(fā)光，接著La熄滅，Lb更亮B. S閉合的瞬間，La不亮，Lb立即亮C. S閉合的瞬間，La、Lb都不立即亮D. 穩(wěn)定后斷開S的瞬間，Lb立即熄滅，La先亮一下再熄滅AD S 接通的瞬間， L 支路中電流從無到有發(fā)生變化，因此， L 中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流增大.所以，S接通的瞬間L中的電流非常小，即干路中的 電流幾乎全部流過La，故La、Lb會同時亮.又由于L中電流很快穩(wěn)定，感應電 動勢很快消失，

5、對La起到“短路”作用，因此，La便熄滅.這時電路的總電阻 比剛接通時小，由恒定電流知識可知 Lb會比以前更亮，故選項 A正確.斷開S 的瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，在L、La回路中產(chǎn)生自感電流，所以La先亮 一下再熄滅；Lb在S斷開的瞬間處于斷路狀態(tài)，電流立即變?yōu)榱?，所以Lb立即熄滅 3(多選)下列關于日光燈的說法正確的是 ()A .啟動器觸片接通時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高壓B. 工作時，鎮(zhèn)流器降壓、限流，保證日光燈管正常發(fā)光C. 工作時，鎮(zhèn)流器使日光燈管的電壓穩(wěn)定在 220 VD. 正常工作和不工作時，雙金屬片的狀態(tài)相同BD 啟動器接通后再斷開時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高壓，而不是接通時產(chǎn)生高 壓，故

6、A 錯誤；日光燈正常工作時，因交流電通過鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢，起 降壓、限流作用，故 B 正確；保證日光燈管正常工作，此時有電流通過日光燈 管，燈管兩端電壓小于220 V,故C錯誤；啟動器在啟動時，相當于自動開關的作用，啟動后雙金屬片恢復原狀，故 D正確合作探究攻重難1OJI對自感現(xiàn)象的分析燈泡亮度的變化分析與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖rrh通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然變大，然后逐漸減小達到穩(wěn)定斷電時電流逐漸減小燈泡逐漸變暗電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為11、I2若I211，燈泡閃亮后逐漸變暗 兩種情況燈泡電流方向均改變例（多選）如圖1-6-2所示，電路甲、乙中電阻 R和自

7、感線圈L的電阻都很小接通開關S,使電路達到穩(wěn)定，燈泡 A發(fā)光，則（）圖 1-6-2A 在電路甲中,斷開S，A將漸漸變暗B. 在電路甲中,C. 在電路乙中,斷開斷開S，S，A將先變得更亮,A將漸漸變暗然后漸漸變暗D.在電路乙中,斷開S，A將先變得更亮,然后漸漸變暗思路點撥：甲圖中燈A與線圈在同一支路，電流總相等.乙圖中燈A與線圈不在同一支路，燈 A可能會閃亮.AD 甲圖中，燈泡A與線圈L在同一支路，通過它們的電流相同，Ia = Il； 斷開開關S時，A、L、R組成回路；由于自感作用，回路中電流由Il逐漸減小， 燈泡A不會閃亮，將逐漸變暗，故 A正確；乙圖中，電路穩(wěn)定時，通過上支路第5頁的電流Il

8、Ia(因L的電阻很小)；斷開開關S時，由于L的自感作用，回路中的 自感電流在Il的基礎上減小，電流反向通過燈泡A的瞬間，燈泡A中電流變大，然后逐漸變小，所以燈泡 A 閃亮一下，然后逐漸變暗，故 D 正確 自感電動勢的作用(1) 在通電自感現(xiàn)象中，線圈 L 相當于阻值逐漸減小的 “電阻”；在斷電自 感現(xiàn)象中，線圈 L 相當于電動勢逐漸減小的 “電源”(2) 在斷電自感中要判斷某一個小燈泡是否會閃亮一下再熄滅，一是看是否 能組成臨時回路；二是看此時通過小燈泡的電流比斷開前大還是小針對訓練 1. 如圖 1-6-3 所示，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

9、，且在下列實驗中不會燒毀，電阻R2 阻值約等于 R1的兩倍，則 ()圖 1-6-3A .閉合開關S時，La、Lb同時達到最亮，且Lb更亮一些B 閉合開關S時，La、Lb均慢慢亮起來，且La更亮一些C. 斷開開關S時，La慢慢熄滅，Lb馬上熄滅D. 斷開開關S時，La慢慢熄滅，Lb閃亮后才慢慢熄滅D 由于燈泡La與線圈L串聯(lián)，燈泡Lb與電阻R2串聯(lián)，當S閉合的瞬間， 通過線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以LB 先亮，A、B錯誤.由于La所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時電流大，即La更亮一些，當 S 斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流 從Ia開始減

10、小，故La慢慢熄滅，Lb閃亮后才慢慢熄滅，C錯誤，D正確.2. 如圖1-6-4所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是 2 A,流過燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電 流 i 隨時間 t 變化關系的圖象是 ()圖 1-6-4第 5 頁CDD 開關S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A.開關S斷開瞬間，自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應電動勢，使線圈中的電流從原來的2A逐漸減小，方向不變，且同燈泡 D構成回路，通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應該是從 2 A逐漸減小到零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反

11、，D對第 11 頁1 開關閉合后，啟動器動觸片與靜觸片接觸，使燈絲和鎮(zhèn)流器線圈中有電 流流過，使燈絲預熱.2電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路自動斷開.在電路突然斷開的瞬間，由于通過鎮(zhèn)流器的電流急劇減 小,會產(chǎn)生很大的自感電動勢，方向與原來的電壓方向相同，自感電動勢與電源 電壓一起加在燈管兩端，形成一個瞬時高電壓，使燈管中的氣體擊穿，于是日光 燈開始發(fā)光.3日光燈正常發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器線圈，線圈中會產(chǎn)生自感卜例電動勢，它總是阻礙電流變化，鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光.（多選）啟動器由電容器和氖管兩大部分組成，其中氖管中充有氖氣,

12、內部有靜觸片和U形動觸片.通常動、靜觸片不接觸，有一個小縫隙，則下列 說法中正確的是（）A .當電源的電壓加在啟動器兩極時，氖氣放電并產(chǎn)生熱量，導致U形動觸片受熱膨脹B. 當電源的電壓加在啟動器兩極后，啟動器的兩個觸片才接觸，使電路有 電流通過C. 電源的電壓加在啟動器兩極前，啟動器的兩個觸片就接觸著，電路就已 經(jīng)有電流通過D. 當電路接通后，兩個觸片冷卻，兩個觸片重新分離ABD 依據(jù)日光燈的工作原理可知，電源把電壓加在啟動器的兩極之間， 使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生熱量使 U 形動觸片膨脹伸長，跟靜觸片接觸 把電路接通電路接通后，啟動器的氖氣停止放電， U 形動觸片冷卻收縮，兩個 觸片分開

13、，電路自動斷開 鎮(zhèn)流器作用的兩點說明(1) 日光燈管在啟動時需要500700 V的瞬時高壓，這個高壓是由鎮(zhèn)流器產(chǎn) 生的自感電動勢與電源電壓疊加后產(chǎn)生的(2) 當燈管正常發(fā)光后，它的電阻變得很小，允許通過較小的電流，需要加 在它兩端的電壓變小，鎮(zhèn)流器這時又起到給燈管降壓限流的作用針對訓練 3如選項圖所示， S 為啟動器， L 為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是()【導學號： 97752058】 ABCDA 根據(jù)日光燈的工作原理，要想使日光燈發(fā)光，燈絲需要預熱發(fā)出電子， 燈管兩端應有瞬時高壓，這兩個條件缺一不可當動、靜觸片分離后，選項 B 中燈管和電源斷開，選項B錯誤；選項C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開，

14、無法將瞬時高 壓加在燈管兩端，選項 C 錯誤；選項 D 中燈絲左、右兩端分別被短接，無法預 熱放出電子，不能使燈管氣體導電，選項 D 錯誤只有 A 項滿足發(fā)光條件 當堂達標固雙基1 關于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是 ()A 自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應現(xiàn)象B. 自感電動勢總是阻止原電流的變化C. 自感電動勢的方向總與原電流方向相反D. 自感電動勢的方向總與原電流方向相同A 自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應現(xiàn)象， 在自感現(xiàn)象中 自感電動勢總是阻礙原電流的變化，不是阻止，所以選項 B錯當原電流減小 時，自感電動勢與原電流的方向相同，當原電流增加時，自感電動勢與原電流方

15、向相反，所以選項C、D錯.2. 侈選）如圖1-6-5所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器 R的阻值相同，Ai、A2是指針零刻度在中間的兩個完全相同的電流表，則下列說法中正確的是（）【導學號：97752059】圖 1-6-5A. 閉合S瞬間，電流表Ai示數(shù)小于A2示數(shù)B閉合S瞬間，電流表Ai示數(shù)等于A2示數(shù)C. 斷開S瞬間，電流表Ai示數(shù)大于A2示數(shù)D. 斷開S瞬間，電流表Ai示數(shù)等于A2示數(shù)AD 開關S閉合瞬間，線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大， 所以此時電 流表Ai中的電流小于電流表A2中的電流，A項正確；開關斷開瞬間，線圈L與 Ai、A2和R構成回路，線圈L中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，

16、所以 Ai、A2 中電流也逐漸減小，但始終相等，D項正確.3. 如圖I-6-6所示是用于觀察自感現(xiàn)象的電路圖.設線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻Rl與燈泡的電阻R滿足RlR,則在開關S由閉合到斷開的瞬間，可以觀察到（）圖 I-6-6A .燈泡立即熄滅B. 燈泡逐漸熄滅C. 燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象D. 只有在R R時，才會看到燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象C S閉合電路穩(wěn)定時，由于rJ ，R,那么IlIr, S斷開的瞬間，流過線圈的電流Il要減小，在L上產(chǎn)生的自感電動勢要阻礙電流的減小通過燈泡 原來的電流Ir隨著開關的斷開變?yōu)榱?，而燈泡與線圈形成閉合回路，此時燈泡 的電流等于流過線圈的電流，即從Il開始逐漸變小，由于I Ir，因此燈泡開 始時有明顯的閃亮現(xiàn)象，C正確，A、B錯