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自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练第2节自感自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练1．知道什么是自感现象和自感电动势．2．知道自感系数是表示线圈本身性质的物理量．3．知道自感现象的利弊及其利用和防止．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练一、自感现象1．定义由于导体自身的电流发生变化所产生的叫做自感现象．2．产生原因导体自身的发生变化，从而引起磁通量变化．电磁感应现象电流自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练二、自感电动势1．定义由导体自身电流变化所产生的叫做自感电动势．2．作用总是导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用，当电流增大时，自感电动势阻碍电流的；当电流减小时，自感电动势阻碍电流的．3．公式：E＝L·ΔIΔt感应电动势阻碍增大减小温馨提示自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练三、自感系数1．自感系数是表示导体本身特性的物理量．自感系数越大，对电流变化的阻碍作用就．2．决定自感系数的因素：自感系数只与线圈本身有关，线圈的横截面积，匝数，自感系数就，此外有铁芯的线圈的自感系数要比没铁芯时的自感系数得多，而电流及其变化不影响线圈的自感系数．越强越大越多越大大温馨提示线圈的自感系数是表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量．在数值上等于通过线圈的电流在1s内改变1A时产生的自感电动势的大小．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练一、对自感现象的理解1．自感电动势(1)大小：根据法拉第电磁感应定律：E＝nΔΦΔt，由于磁通量的变化是电流的变化引起的，故自感电动势的大小与电流的变化快慢有关，可表示成：E自＝LΔIΔt，式中L称为自感系数．(2)方向：楞次定律在这里可表达成“自感电动势具有这样的方向，它总是阻碍引起自感电动势的电流的变化”．当流过导体的电流减弱时，自感电动势的方向与原电流的方向相同；当流过导体的电流增强时，自感电动势的方向与原电流的方向相反．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练(3)从本质上分析由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁通量发生变化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中，由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势．(4)自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练2．自感系数(1)大小：线圈的长度越长，线圈的横截面积越大，单位长度上的匝数越多，线圈的自感系数就越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多．(2)单位：亨利(符号H)，1H＝103mH＝106μH.(3)物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1s内改变1A时产生的自感电动势的大小．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练二、对线圈内自感电动势方向的理解自感电动势的作用总是阻碍导体中电流的变化，所以研究自感电动势的方向要从研究导体中电流的变化着手．如图2－2－1甲所示，当开关S接通的瞬间，L内的电流方向是由左向右，当S闭合后，由于电路的总电阻减小，闭合瞬间L内电流增大，L内产生的自感电动势阻碍其电流增大，所以自感电动势的方向向左．图2－2－1自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练如图2－2－1乙所示的电路原是闭合的，当开关S断开瞬间，流经L内向右的电流减小，L内产生的自感电动势阻碍电流减小，这时D点电势比C点电势高，流经灯A的电流是感应电流，方向D→A→C.可见当导体中的电流增大时，自感电动势就阻碍电流的增大，其方向与电流的方向相反．当导体中的电流减小时，自感电动势就阻碍电流的减小，其方向与电流方向相同，对电流的减小起到补偿作用．特别强调自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，自感系数只与其本身因素有关，与其他因素无关．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练教材资料分析一节电池也能产生电火花取1根长约1m的漆包线绕在1把锉刀上，再让1节干电池的正极与锉刀接触，负极则与导线的一端接触．手执导线的另外一端，让裸露的导线头在锉刀上来回刮动(如图2－15所示)．你观察到了什么现象？想想看，为什么会发生这一现象？图2－15自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练点拨一节干电池的电压为1.5V，在正常情况下，不会使空气电离而发生火花放电，在该实验中，当导线头在锉刀上来回刮动时，导线在离开锉刀的瞬间，电路中的电流瞬间减小，在线圈中产生方向与原电流方向相同的自感电动势，E自＝LΔIΔt，由于E自≫E，因此在锉刀和线头之间的电压很大，使空气电离而产生火花放电现象．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练【典例1】如图2－2－2所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是()．A．接通时A1先达最亮，断开时A1后灭B．接通时A2先达最亮，断开时A1后灭C．接通时A1先达最亮，断开时A1先灭D．接通时A2先达最亮，断开时A2先灭图2－2－2自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练思路点拨自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小)．(2)判断自感电动势方向，电流增强时(如通电)，自感电动势方向与电流方向相反；电流减小时(如断电)，自感电动势与原电流方向相同．(3)分析电流变化情况，电流增强时(如通电)，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)，由于自感电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小，线圈中电流方向不变，电流逐渐减小．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练解析当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分路通过A2和R，所以A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭．答案A自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练借题发挥在电路断开时，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中电流的变化趋缓．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练【变式1】如图2－2－3所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)．A是一灯泡，下列说法正确的是()．A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流图2－2－3自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练解析开关S接通瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加．开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过．开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流从灯泡中形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流．答案B自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练【典例2】关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是()．A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大思路点拨根据E＝LΔIΔt，自感电动势的大小与ΔIΔt和L有关．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练答案B借题发挥与其他感应电动势一样，自感电动势与磁通量、磁通量的变化量没有必然关系，而是取决于磁通量的变化率．当电流增加时，自感电动势与电流反向，电流减小时，自感电动势与电流同向．解析电感一定时，电流变化越快ΔIΔt越大，由E＝L·ΔIΔt知，自感电动势越大，A错，B对；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错；当通过线圈的电流最大时，电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练【变式2】一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的()．A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A正确．答案A自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练图2－2－4通断电自感的理解1.如图2－2－4所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应()．A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练答案B解析当S1、S2闭合稳定时，线圈中的电流由a→b，电压表右端为“＋”极，左端为“－”极，指针正向偏转，先断开S1或先拆去电流表或先拆去电阻R的瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时电压表上加了一个反向电压，使指针反偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表，故应先断开S2，故选B项．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练2．在如图2－2－5所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则()．A．在电路甲中，A将渐渐变亮B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C．在电路乙中，A将渐渐变亮D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭图2－2－5自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练解析在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增加，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，流入灯泡的电流很小；后来由于电流的不断流入，通过自感线圈的电流变化逐渐变慢，所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小；当流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，所以通过灯泡的电流只能慢慢增加，故A选项正确．自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练在电路乙中，当接通开关S时，通过自感线圈的电流突然增加，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，流入线圈电流很小(可认为是零)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，通过自感线圈的电流逐渐增加，而通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，又因为自感线圈L的电阻值可认为是零，所以通过灯泡的电流可以认为是零，故D选项正确．答案AD自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练自感电动势的大小及方向3.在如图2－2－6所示的电路中，开关S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1＞i2.在t1时刻将S断开，那么流过灯泡A的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()．图2－2－6自主学习名师解疑分类例析活页规范训练课堂对点演练解析开关S闭合时，L与A并联，其电流分别为i1和i2，方向都是从左向右．在断开S的瞬间，灯A中原来从左向右的电流i2立即消失，但灯A与线圈L组成