魯教版 高中物理選修3-2：2.2自感(共20張PPT)

1、學(xué)案學(xué)案2 自感自感第二章 楞次定律和自感現(xiàn)象 一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象 如果線圈中的電流發(fā)生變化，必然會使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。 這種由線圈自身的電流變化而引起的磁通量變化是否也能產(chǎn)生電磁感應(yīng)呢？一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象 接通電路，使兩個接通電路，使兩個燈泡亮度相同。燈泡亮度相同。 斷開電路，觀斷開電路，觀察兩只小燈泡的亮察兩只小燈泡的亮度變化。度變化。一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象 電路斷開瞬間，通過電路斷開瞬間，通過線圈的電流突然減小，穿線圈的電流突然減小，穿過線圈的磁通量也隨之減過線圈的磁通量也隨之減小，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。小，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這個電動勢會阻礙電流的這個電動勢會阻礙電流的

2、減小。減小。這種由導(dǎo)體自身的電流變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象 電路斷開瞬間，通過電路斷開瞬間，通過線圈的電流突然減小，穿線圈的電流突然減小，穿過線圈的磁通量也隨之減過線圈的磁通量也隨之減小，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。小，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這個電動勢會阻礙電流的這個電動勢會阻礙電流的減小。減小。如圖是用于觀察自感現(xiàn)象的電路圖，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電如圖是用于觀察自感現(xiàn)象的電路圖，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻阻RL與燈泡的電阻與燈泡的電阻R滿足滿足RLR，則在開關(guān)，則在開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間，可以觀察由閉合到斷開的瞬間，可以觀察到到()A燈泡立即熄滅

3、燈泡立即熄滅B燈泡逐漸熄滅燈泡逐漸熄滅C燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象燈泡有明顯的閃亮現(xiàn)象D只有在只有在RLR時，才會看到燈泡時，才會看到燈泡 有明顯的閃亮現(xiàn)象有明顯的閃亮現(xiàn)象若若RLR，則，則ILIR，這樣不會有明顯的閃亮，這樣不會有明顯的閃亮電路穩(wěn)定時，由于電路穩(wěn)定時，由于RLR，那么，那么ILIRS斷開的瞬時，在斷開的瞬時，在L上產(chǎn)生的自感電動勢要阻礙電流的減小，流過線圈的電上產(chǎn)生的自感電動勢要阻礙電流的減小，流過線圈的電流流IL通過燈泡，由于通過燈泡，由于ILIR，因此燈開始有明顯的閃亮，因此燈開始有明顯的閃亮1二、自感電動勢二、自感電動勢由導(dǎo)體自身的電流變化所產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢。 接通

4、電路，調(diào)節(jié)接通電路，調(diào)節(jié)R0，使兩，使兩燈亮度相同，然后斷開開關(guān)。燈亮度相同，然后斷開開關(guān)。 再次再通電路，兩只小燈泡的發(fā)光情況有什么不同？二、自感電動勢二、自感電動勢由導(dǎo)體自身的電流變化所產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢。 接通時，通過線圈的電流增大，引發(fā)電磁感應(yīng)。線圈中產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了線圈中電流的增大。小燈泡2要略遲一會兒才與小燈泡1同樣亮。 自感電動勢總是要阻礙導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化在如圖所示的甲、乙電路中，電阻在如圖所示的甲、乙電路中，電阻R和燈泡電阻值相等，自感線圈和燈泡電阻值相等，自感線圈L的電阻的電阻值可認為是零在接通開關(guān)值可認為是零在接通開關(guān)S時，則時，則()A在電路甲中，在電

5、路甲中，A將漸漸變亮將漸漸變亮B在電路甲中，在電路甲中，A將先變亮，后漸漸變暗將先變亮，后漸漸變暗C在電路乙中，在電路乙中，A將漸漸變亮將漸漸變亮D在電路乙中，在電路乙中，A將由亮漸漸變暗，后熄滅將由亮漸漸變暗，后熄滅在電路甲中在電路甲中, ,通過燈泡的電流只能慢慢增加通過燈泡的電流只能慢慢增加在電路乙中在電路乙中, ,通過自感線圈的電流逐漸增加通過自感線圈的電流逐漸增加, ,而通過燈泡的電流逐漸減而通過燈泡的電流逐漸減小小, ,流過線圈的電流最大時，通過燈泡的電流可以認為是零流過線圈的電流最大時，通過燈泡的電流可以認為是零自感線圈產(chǎn)生自感電動勢來阻礙電流的流入自感線圈產(chǎn)生自感電動勢來阻礙電流

6、的流入2描述線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量決定因素線圈的圈數(shù)是否有鐵芯線圈的大小線圈的形狀亨利（H） Hm HH、361H10 m H10H物理意義物理意義: :單位：單位：甲 在鐵芯上繞了幾千匝的線圈，乙 空芯線圈，丙 一條導(dǎo)線彎了幾匝的線圈三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)約瑟夫約瑟夫亨利亨利 Henry Joseph Henry Joseph 1797-18781797-1878 美國著名物理學(xué)家，美國著名物理學(xué)家，18671867年起，年起，任美國科學(xué)院第一任院長任美國科學(xué)院第一任院長; ;18291829年制成了能提起一噸重鐵年制成了能提起一噸重鐵塊的電磁鐵；塊的電磁鐵；18301830年

7、發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，比法拉第早一年；比法拉第早一年；18321832年發(fā)現(xiàn)了電流的自感現(xiàn)象；年發(fā)現(xiàn)了電流的自感現(xiàn)象；從來不申請專利從來不申請專利 無償貢獻給社會無償貢獻給社會三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)用傳感器研究自感現(xiàn)象 iA、 iBt oSRAB數(shù)據(jù)采數(shù)據(jù)采集感器集感器電流傳電流傳感器感器A A電流傳電流傳感器感器B B名稱名稱: :擦出電火花！擦出電火花！器材器材: :干電池一節(jié)、小線圈一只、導(dǎo)線若干。干電池一節(jié)、小線圈一只、導(dǎo)線若干。要求要求: :構(gòu)建電路，能看到構(gòu)建電路，能看到電火花電火花的閃現(xiàn)；的閃現(xiàn)；能體會到輕微的能體會到輕微的電擊感電擊感。

8、電路電路: :ba三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)體驗自感三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)自感現(xiàn)象的應(yīng)用三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)L很大自感現(xiàn)象的防止油浸開關(guān)油浸開關(guān)雙線雙線繞法繞法電流增大時，電流產(chǎn)生的磁場電流增大時，電流產(chǎn)生的磁場的磁通量增大，根據(jù)楞次定律的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和右手定則可判斷自感電動勢和右手定則可判斷自感電動勢的方向與原電流方向相反的方向與原電流方向相反下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A A當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中沒有自當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢感電動勢B B當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中有穩(wěn)定當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中有穩(wěn)定的自感電動勢的自感電動勢C C當(dāng)線圈

9、中電流增大時，線圈中自感電當(dāng)線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反動勢的方向與線圈中電流的方向相反D D當(dāng)線圈中電流減小時，線圈中自感電當(dāng)線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反動勢的方向與線圈中電流的方向相反3電流不變時，則電流產(chǎn)生電流不變時，則電流產(chǎn)生的磁場的磁通量不變，不的磁場的磁通量不變，不能產(chǎn)生自感電動勢能產(chǎn)生自感電動勢1.如圖所示，電路中電源的如圖所示，電路中電源的內(nèi)阻不能忽略內(nèi)阻不能忽略，R的阻值和的阻值和L的自感系數(shù)都很大，的自感系數(shù)都很大，A、B為為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)兩個完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時，下列閉合時，下列說法說法正確

10、正確的是的是()AA比比B先亮，然后先亮，然后A滅滅BB比比A先亮，然后先亮，然后B逐漸變暗逐漸變暗CA、B一起亮，然后一起亮，然后A滅滅DA、B一起亮，然后一起亮，然后B滅滅S閉合時閉合時 L阻礙電流的增大阻礙電流的增大 所以所以B比比A先亮先亮 穩(wěn)定后穩(wěn)定后 由于由于R阻值很大阻值很大流過流過B燈電流很小燈電流很小 所以所以B燈逐漸變暗燈逐漸變暗 B正確正確2.2.如圖所示，如圖所示，L L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻較小，則：較小，則：(1)(1)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S由斷開變?yōu)殚]合時，由斷開變?yōu)殚]合時，A A燈泡的亮度燈泡的亮度將如何變化？將如何

11、變化？(2)(2)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S由閉合變?yōu)閿嚅_時，由閉合變?yōu)閿嚅_時， A A燈泡的度又將如何變化？燈泡的度又將如何變化？ SA L馬上亮，然后慢慢熄滅馬上亮，然后慢慢熄滅閃亮一下，然后慢慢熄滅閃亮一下，然后慢慢熄滅3.3.關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確正確的的是是( () )A A線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就一定越大一定越大B B線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零于零C C線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D D線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定有無鐵芯決定自感系數(shù)是由線圈本身的自感系數(shù)是由線圈本身的因素及有無鐵芯決定的因素及有無鐵芯決定的 自感電動勢的大小與自自感電動勢的大小與自感系數(shù)有關(guān)感系數(shù)有關(guān)還與電流的變化率有關(guān)還與電流的變化率有關(guān) （1 1）為使通電自感實驗的效果更明顯（能比較明顯地看到燈有）為使通電自感實驗的效果更明顯（能比較明顯地看到燈有一個逐漸變亮的過程），你有什么可行一個逐漸變亮的過程），你有什么可行 的方法？的方法？（2 2）