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《专题113电磁感应现象中的自感现象-《奇招制胜》2017年高考物理热点+题型全突破》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电】一、自感现象的分析思路1.明确通过口感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。2.判断自感电动势方向,电流增强时(如通电时),自感电动势方向与电流方向相反;电流减小时(如断电吋),自感电动势方向与电流方向相同。3.分析线圈中电流变化情况,电流增强吋(如通电吋),由于自感电动势方向与原电流方向相反,阻碍增加,电流逐渐增大;电流减小时(如断电时),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍减小,线圈小电流方向不变,电流逐渐减小。4.明确电路一中元件与自感线圈的连接方式,若元件与自感线圈串联,元件中的电流与线圈中电
2、流有相同的变化规律;若元件与自感线圈并联,元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律;若元件与自感线圈构成临时回路,元件成为自感线圈的临时外电路,元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律。5.分析阻碍的结果,具体见下表与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图11—通电时电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮电流突然变大,然后逐渐减小达一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h、12①若LWh,灯泡逐渐变暗;②若L>T.,灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡电流方向均改变二、对通电自感和断电自感
3、的理解在处理通断电自感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。断电前,灯泡电流厶取决于灯泡上的电压和灯泡自身电阻,断电后,灯泡电流取决于线圈屮的电流,若线圈中电流断电前为断电后逐渐减小,灯泡中电流也由Z逐渐减小。所以,若LWL,灯泡中电流由%逐渐减小,灯泡逐渐变•喑;若QTi,灯泡中电流先增大后减小,灯泡先亮一下后逐渐变暗。通电自感断电自感电路图LLrzzqCT器材要求Li、L2同规格,R=心,厶较大厶很大(有铁
4、芯),化《:也现彖在S闭合瞬间,L2灯立即亮起来,Li灯逐渐变亮,最终一样亮在开关s断开瞬I'可,La灯突然闪亮一下后再渐渐熄灭(当抽掉铁芯后,重做实验,断开开关S时,会看到La灯马上熄灭)原因由于开关闭合时,流过电感线圈的电流迅速增大,使线圈产生自感电动势,阻碍电流的增大,使流过Li灯的电流比流过•灯的电流增加得慢断开开关S时,流过线圈L的电一流减小,产生自感电动势,阻碍电流的减小,使电流继续存在一段时间;在S断开后,通过力的电流反向通过灯L,1,且由于使得流过5灯的电流在开关断开瞬间突然增大,从而使5灯的
5、发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能【名师点睛】1.电流减小时,自感线圈屮电流大小一定小于原先所通电流大小,自感电动势可能大于原电源电动势。2.在电路断开时,自感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小,此时自感线圈在电路中相当于一个电源,表现为两个方面:一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致;二是在断电瞬间,自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等,以后在此电流基础上开始缓慢减小到零。关于自感的本质,可以理解为自感的结果使线圈屮电流的变化延缓。3.磁场的能量自感现彖中的能量转化仍
6、然遵循能量守恒定律,其能量转化过程是这样的:闭合开关时,电源克服白感的阻碍作用做功,把电能储存在线圈屮,此时,电能变成了磁场能;断开开关时,储存在线圈屮的磁场能释放出來转化成小灯泡的电能,该电能又通过发光、发热,转变成了光能和内能。自感实验告诉我们:磁场具有能量,磁场能够储存能量。【典例1】如图所示的电路屮,电源电动势为E,内阻r不能忽略.出和R2是两个定值电阻丄是一个自感系数较大,电阻可忽略的线圈•开关S原來是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过乩的电流I】和通过R?的电流L的变化情况
7、是()・A.h开始较大而后逐渐变小B.h开始很小而后逐渐变大C.12开始很小而后逐渐变大D.L开始较大而后逐渐变小【审题指导】(1)电流变化时,电感线圈对电流的变化有阻碍作用。(2)电流稳定时,电感线圈相当于一段导线。【典例2】(多选)如图甲、乙所示的电路中,电阻斤和自感线圈厶的电阻值都很小,且小于灯泡〃的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡/发光,贝U()A.在电路甲中,断开S后,B.在电路甲中,断开S后,C.在电路乙中,断开S后,D.在电路乙屮,断开S后,外将逐渐变暗弭将先变得更亮,然后才逐渐变暗/将逐渐变
8、暗〃将先变得更亮,然后才逐渐变暗方法提炼1.对自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增加,使其缓慢地增加;(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势阻碍原电流的减小,使其缓慢地减小。2.分析自感现象应注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程中,电流逐渐变大,断电过程中,电流逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元