《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 6 自感課件 教科版選修3-2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 6 自感課件 教科版選修3-2.ppt(27頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、6自感,第一章電磁感應(yīng),1.知道自感現(xiàn)象.觀察通電自感和斷電自感實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,了解自感現(xiàn)象中自感電動勢的作用. 2.理解自感系數(shù)和自感系數(shù)的決定因素. 3.了解日光燈的構(gòu)造及工作原理.,,目標(biāo)定位,二、自感系數(shù),三、自感的典型應(yīng)用日光燈,,欄目索引,一、自感現(xiàn)象,,對點(diǎn)檢測 自查自糾,,,,2.自感電動勢對電流的作用:電流增加時(shí), 自感電動勢阻礙 ;電流減小時(shí), 自感電動勢 . 實(shí)驗(yàn)1:演示通電自感現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,開關(guān)S接通時(shí), 可以看到燈泡2 ,而燈泡1是 .,一、自感現(xiàn)象,知識梳理,1.定義:由于導(dǎo)體 的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫做自感.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢
2、叫做 .,,答案,線圈本身,自感電動勢,圖1,電流的增加,阻礙電流的減小,立即發(fā)光,逐漸亮起來的,實(shí)驗(yàn)2:演示斷電自感現(xiàn)象.,實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示,線圈L的電阻比燈泡的電阻小,接通電路,燈泡正常發(fā)光后,迅速斷開開關(guān)S,可以看到燈泡 .,圖2,閃亮一下再逐漸熄滅,,答案,【深度思考】,在斷電自感現(xiàn)象中,電流減小時(shí),自感線圈中的電流大小一定小于原先所通過電流的大小,為什么燈泡有時(shí)閃亮一下再熄滅?,答案斷電自感時(shí),自感線圈中的電流大小一定小于原先所通過電流的大小,但是可能會大于燈泡中的電流,所以燈泡會閃亮一下再熄滅.,,答案,典例精析,例1如圖3所示,電路中電源的內(nèi)阻不能忽略,R的阻
3、值和L的自感系數(shù)都很大,A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡,當(dāng)S閉合時(shí),下列說法正確的是() AA比B先亮,然后A滅 BB比A先亮,然后B逐漸變暗 CA、B一起亮,然后A滅 DA、B一起亮,然后B滅,圖3,,解析答案,總結(jié)提升,解析本題考查通電自感現(xiàn)象的分析,關(guān)鍵是要知道純電感線圈在電路穩(wěn)定前后的作用:S閉合時(shí),由于與A燈串聯(lián)的線圈L的自感系數(shù)很大,故在線圈上產(chǎn)生很大的自感電動勢,阻礙電流的增大,所以B比A先亮,故A、C、D錯(cuò);穩(wěn)定后,由于與B燈連接的電阻很大,流過B燈支路的電流很小,所以B燈逐漸變暗,故B正確,答案B,,總結(jié)提升,總結(jié)提升,,分析通電自感需抓住三點(diǎn): (1)通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷
4、路; (2)電流增大過程中自感線圈對電流有阻礙作用使線圈中的電流從0逐漸增大到穩(wěn)定值; (3)電流穩(wěn)定時(shí)自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體.,例2如圖4(a)、(b)所示的電 路中,電阻R和自感線圈L的 電阻值都很小,且小于燈泡A 的電阻,閉合開關(guān)S,使電路達(dá) 到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則() A.在電路(a)中,斷開S,A將漸漸變暗 B.在電路(a)中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗 C.在電路(b)中,斷開S,A將漸漸變暗 D.在電路(b)中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗,圖4,,解析答案,解析在電路(a)中,燈A和線圈L串聯(lián),它們的電流相同,斷開S時(shí),線圈上產(chǎn)生自感電動勢,阻礙原電流的減小,流過
5、燈A的電流逐漸減小,從而燈A只能漸漸變暗. 在電路(b)中,電阻R和燈A串聯(lián),燈A的電阻大于線圈L的電阻,電流則小于線圈L中的電流,斷開S時(shí),電源不再給燈泡供電,而線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小,通過R、A形成回路,燈A中電流突然變大,燈A將先變得更亮,然后漸漸變暗,故A、D正確.,答案AD,針對訓(xùn)練如圖5所示的電路中,電源的電動勢 為E,內(nèi)阻為r,線圈L的電阻不計(jì),電阻R的阻 值大于燈泡D的阻值,在t0時(shí)刻閉合開關(guān)S, 經(jīng)過一段時(shí)間后,在tt1時(shí)刻斷開S,下列表 示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中,正確的是(),圖5,,返回,解析答案,總結(jié)提升,解析在t0時(shí)刻閉合開關(guān)S,由于線圈
6、L產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流通過,電源輸出電流較小,路端電壓較高,經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定,電源輸出電流較大,路端電壓較低. 在tt1時(shí)刻斷開S,線圈L產(chǎn)生自感電動勢,與燈泡構(gòu)成閉合回路,燈泡D中有反向電流通過,所以表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是B.,答案B,,總結(jié)提升,,返回,總結(jié)提升,,(1)斷電時(shí),自感線圈處相當(dāng)于電源,其電流逐漸減小,不會發(fā)生突變. (2)斷電時(shí),燈泡會不會閃亮一下再熄滅取決于通過燈泡前后電流大小的關(guān)系.若斷電前自感線圈電流IL大于燈泡的電流ID則燈泡會閃亮一下再熄滅;若斷電前自感線圈中的電流IL小于或等于燈泡中的電流ID則不會出現(xiàn)閃亮,而是逐漸熄滅.
7、 (3)要注意斷電前后通過燈泡的電流方向是否變化.,二、自感系數(shù),知識梳理,1.自感電動勢的大小和自感系數(shù) (1)自感電動勢EL跟_______________,式中比例系數(shù)L叫做線圈的自感系數(shù),簡稱 或_____.,(2)自感系數(shù): 單位: ,符號: .1 mH ,1 H. 2.自感系數(shù)的決定因素:與線圈的形狀、體積、 ,以及是否有等因素有關(guān).,自感,電感,亨利,H,103 H,106 H,匝數(shù),鐵芯,,答案,電流的變化率,成正比.公式EL_______.,解析線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的因素及有無鐵芯決定的,與有無電流、電流變化情況都沒有關(guān)系,故B、C錯(cuò)誤,D正確;
8、自感電動勢的大小除了與自感系數(shù)有關(guān),還與電流的變化率有關(guān),故A錯(cuò)誤.,典例精析,例3關(guān)于線圈的自感系數(shù),下面說法正確的是() A.線圈的自感系數(shù)越大,自感電動勢就一定越大 B.線圈中電流等于零時(shí),自感系數(shù)也等于零 C.線圈中電流變化越快,自感系數(shù)越大 D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定,,解析答案,D,返回,總結(jié)提升,總結(jié)提升,,對自感系數(shù)的理解: (1)自感系數(shù)的大小由線圈本身的特性及有無鐵芯決定,線圈越長,單位長度的匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大. (2)自感系數(shù)與E、I、t等均無關(guān).,,返回,三、自感的典型應(yīng)用日光燈,知識梳理,1.日光燈的電路如圖6所示.,2.工作原理:日光燈在接
9、通電源時(shí), 啟動器首先 ,又立即, 在 的瞬間,由于自感現(xiàn)象, 鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電壓,而使燈管快速啟動. 3.鎮(zhèn)流器的作用:日光燈啟動時(shí),鎮(zhèn)流器提供,而使氣體電離;燈管發(fā)光后,鎮(zhèn)流器又起著的作用.,圖6,導(dǎo)通,斷開,斷開,很高,瞬時(shí)高壓,穩(wěn)壓限流,,答案,典例精析,例4如圖7甲為日光燈電路,圖乙為啟動器結(jié)構(gòu)圖.在日光燈正常工作的過程中(),圖7,解析日光燈剛發(fā)光時(shí),鎮(zhèn)流器在啟動時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,故A正確; 燈管點(diǎn)亮發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低的電壓下工作, 故B錯(cuò)誤,D正確. 燈管正常發(fā)光后,啟動器不再工作,啟動器中兩個(gè)觸片是分離的.故C錯(cuò)誤;故選A、D.,答案AD,,A.鎮(zhèn)流器為
10、日光燈的點(diǎn)亮提供瞬時(shí)高壓 B.鎮(zhèn)流器維持燈管兩端有高于電源的電壓,使燈管正常工作 C.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后,啟動器中兩個(gè)觸片是接觸的 D.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低的電壓下工作,,解析答案,返回,對點(diǎn)檢測 自查自糾,1,2,3,4,,解析答案,1.(對通、斷電自感的理解)(多選)如圖8所示,帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器R的阻值相同,A1、A2是兩個(gè)完全相同的電流表,則下列說法中正確的是() A.閉合S瞬間,電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù) B.閉合S瞬間,電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) C.斷開S瞬間,電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù) D.斷開S瞬間,電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù),圖8,1,2
11、,3,4,解析開關(guān)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(shí)電流表A1中的電流小于電流表A2中的電流,A項(xiàng)正確; 開關(guān)斷開瞬間,線圈L與A1、A2和R構(gòu)成回路,線圈L中產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流減小,所以A1、A2中電流也逐漸減小,但始終相等,D項(xiàng)正確.,答案AD,2.(對通、斷電自感的理解)如圖9所示的電路中A1和A2是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈,其阻值與R相同.在開關(guān)S接通和斷開時(shí),燈泡A1和A2亮暗的順序是() A.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮,斷開時(shí)A1后滅 B.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮,斷開時(shí)A1后滅 C.閉合時(shí)A1先達(dá)最亮,斷開時(shí)A1先滅 D.閉合時(shí)A2先達(dá)最亮,斷開時(shí)
12、A2先滅,1,2,3,4,,解析答案,圖9,解析當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),A1和A2同時(shí)亮,但由于自感現(xiàn)象的存在,線圈上產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大,使通過線圈的電流從零開始逐漸增大,所以開始時(shí)電流幾乎全部從A1通過,而該電流又將同時(shí)分兩路通過A2和R,所以A1先達(dá)最亮,經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后,A1和A2達(dá)到一樣亮; 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電源電流立即為零,因此A2立即熄滅,而對A1,由于通過線圈的電流突然減小,線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小,使線圈L和A1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流,所以A1后滅.,1,2,3,4,答案A,1,2,3,4,3.(對自感電動勢的理解)關(guān)于線圈中自感電動勢大小的說法中正確的(
13、 ) A.電感一定時(shí),電流變化越大,自感電動勢越大 B.電感一定時(shí),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,B,,解析電感一定時(shí),電流變化越快, 越大,由EL 知,自感電動勢越大, A錯(cuò),B對;,解析答案,線圈中電流為零時(shí),電流的變化率不一定為零,自感電動勢不一定為零,故C錯(cuò); 當(dāng)通過線圈的電流最大時(shí),電流的變化率為零,自感電動勢為零,故D錯(cuò).,,1,2,3,4,4.(自感的典型應(yīng)用日光燈)(多選)日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、啟動器和燈管組成,下列說法正確的是() A.日光燈正常工作時(shí),啟動器中兩個(gè)觸片是閉合的 B.鎮(zhèn)流器給日光燈開始點(diǎn)燃提供瞬時(shí)高壓 C.燈管正常發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起降壓限流作用 D.日光燈正常工作時(shí),取下啟動器,日光燈不能正常工作,返回,BC,答案,本課結(jié)束,