高二物理自感鲁教版知识精讲.doc

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1、高二物理自感鲁教版【本讲教育信息】一.教学内容：自感【基础知识】1.自感由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。2.自感电动势的大小自感电动势的大小和电流的变化率成正比，即，式中比例恒量叫做线圈的自感系数。自感电动势和电流强度大小无关；电路中的电流很大，但自感电动势可能为零；电路中某时刻电流为零，但自感电动势可能很大。自感系数是由线圈本身的特性决定的，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大，线圈加铁芯，自感系数也会增大。3.自感电动势的方向自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化；当原

2、来电流增大时，自感电动势与原来的电流方向相反，阻碍电流的增大（但电流还是在增大，只是增大的速度变慢）；当原来的电流减小时，自感电动势与原来的电流方向相同，自感电动势阻碍电流减小（但电流还是在减小，只是减小的速度变慢）。如图所示，若电路中原电流I从A端流进，B端流出，即在I增大时，自感电动势方向与I相反。而当I减小时，自感电动势方向与之相同。所以说“阻碍线圈自身电流变化”，就是自感现象。4.自感现象的应用和防止。应用：日光灯电路图及原理：灯管、镇流器和启动器的作用。防止：双线绕法。【典型例题】例1.如图所示的电路中，和是完全相同

3、的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略。下列说法正确的是（）A.合上开关S接通电路时，先亮，后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，和始终一样亮C.断开开关S切断电路时，立刻熄灭，过一会儿才熄灭用心爱心专心D.断开开关S切断电路时，和都要过一会儿才熄灭解：自感线圈具有阻碍电流变化的作用，当电流增加时，它阻碍电流增加；当电流减小时，它阻碍电流减小，但阻碍并不能阻止。闭合电键，L中电流从无到有，L将阻碍这一变化，使L中电流不能迅速增大，而无线圈的电路，电流能够瞬时达到稳定值，故灯后亮，灯先亮，最后两灯电流相等，一样亮；断开电键时，L中

4、产生自感电动势，方向与原来电流方向相同，感应电流同时通过、，使、过一会儿熄灭，故AD正确。答案：AD例2.如图所示，A和B是电阻均为R的电灯，L是自感系数较大的线圈。当闭合、断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合，待电路稳定后将断开，下列说法正确的是（）A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯，方向为D.有电流通过A灯，方向为解：闭合前两灯亮度相同，，说明L的直流电阻亦为R。闭合后，L与A灯并联，R与B灯并联，它们的电流均相等。当断开后，L将阻碍自身电流的减小，即该电流还会维持一段时间，在这段时间里

5、，因闭合，电流不可能经过B灯和R，只能通过A灯形成b→A→a→L→c→b的电流，所以AD正确，C错误。由于自感形成的电流是在L原来电流的基础上逐渐减小的，并没有超过A灯原来电流，故A灯虽推迟一会熄灭，但不会比原来更亮。故B错。答案：AD例3.如图所示电路中，是两个相同的灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相同，在电键S刚接通的瞬间与刚断开的瞬间，与亮暗的先后次序情况如何？述说分析过程。解：如上图S接通瞬间，先达最亮，尔后达到一样亮度。因为在刚接通S的瞬间，流过线圈的电流由零变大，线圈中产生的自感电动势的方向与电流方

6、向相反，使通过线圈的电流慢慢增大，故刚开始时电流几乎全部从流过，而通过的电流分两路通过用心爱心专心与R，因此先达最亮，经过短暂的时间后，自感现象消失，线圈只起直流电阻的作用，最后一样亮。断开S的瞬间，电源电流立即变为零，立即熄灭，由于流过线圈的电流突然减弱，线圈中产生自左向右的自感电动势，使L与组成的闭合回路中有感应电流，故灯后熄灭。例4.如图所示，a、b灯分别标有“36V40W”和“36V25W”，闭合电键，调节R，使a、b都正常发光。这时断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到

7、什么现象？解：重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，而b立即变亮。这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的额定功率大，所以较亮。这时L的作用相当于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻）；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来有Ia>Ib），并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反。这时L的作用相当于一个电源。（若将a灯的额定功率小于b灯，则断开电键后b灯不

8、会出现“闪亮”现象。）【模拟试题】1.如图①所示的电路原来是接通的，在时刻突然打开电键S，则通过电阻中的电流i随时间t的变化图像应是图②中的哪一种（）图①ABCD图②2.如图所示，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R，开关S原来打开着，电流，今合下开关