鲁教版 高中物理选修3-2：2.2自感(共20张PPT)

1、学案学案2 自感自感第二章 楞次定律和自感现象 一、自感现象一、自感现象 如果线圈中的电流发生变化，必然会使穿过线圈的磁通量发生变化。 这种由线圈自身的电流变化而引起的磁通量变化是否也能产生电磁感应呢？一、自感现象一、自感现象 接通电路，使两个接通电路，使两个灯泡亮度相同。灯泡亮度相同。 断开电路，观断开电路，观察两只小灯泡的亮察两只小灯泡的亮度变化。度变化。一、自感现象一、自感现象 电路断开瞬间，通过电路断开瞬间，通过线圈的电流突然减小，穿线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也随之减过线圈的磁通量也随之减小，从而产生电磁感应。小，从而产生电磁感应。这个电动势会阻碍电流的这个电动势会阻碍电流的

2、减小。减小。这种由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感现象。一、自感现象一、自感现象 电路断开瞬间，通过电路断开瞬间，通过线圈的电流突然减小，穿线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通量也随之减过线圈的磁通量也随之减小，从而产生电磁感应。小，从而产生电磁感应。这个电动势会阻碍电流的这个电动势会阻碍电流的减小。减小。如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻阻RL与灯泡的电阻与灯泡的电阻R满足满足RLR，则在开关，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察由闭合到断开的瞬间，可以观察到到()A灯泡立即熄灭

3、灯泡立即熄灭B灯泡逐渐熄灭灯泡逐渐熄灭C灯泡有明显的闪亮现象灯泡有明显的闪亮现象D只有在只有在RLR时，才会看到灯泡时，才会看到灯泡 有明显的闪亮现象有明显的闪亮现象若若RLR，则，则ILIR，这样不会有明显的闪亮，这样不会有明显的闪亮电路稳定时，由于电路稳定时，由于RLR，那么，那么ILIRS断开的瞬时，在断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流流IL通过灯泡，由于通过灯泡，由于ILIR，因此灯开始有明显的闪亮，因此灯开始有明显的闪亮1二、自感电动势二、自感电动势由导体自身的电流变化所产生的电动势叫做自感电动势。 接通

4、电路，调节接通电路，调节R0，使两，使两灯亮度相同，然后断开开关。灯亮度相同，然后断开开关。 再次再通电路，两只小灯泡的发光情况有什么不同？二、自感电动势二、自感电动势由导体自身的电流变化所产生的电动势叫做自感电动势。 接通时，通过线圈的电流增大，引发电磁感应。线圈中产生自感电动势，阻碍了线圈中电流的增大。小灯泡2要略迟一会儿才与小灯泡1同样亮。 自感电动势总是要阻碍导体自身的电流发生变化在如图所示的甲、乙电路中，电阻在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻的电阻值可认为是零在接通开关值可认为是零在接通开关S时，则时，则()A在电路甲中，在电

5、路甲中，A将渐渐变亮将渐渐变亮B在电路甲中，在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗将先变亮，后渐渐变暗C在电路乙中，在电路乙中，A将渐渐变亮将渐渐变亮D在电路乙中，在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭将由亮渐渐变暗，后熄灭在电路甲中在电路甲中, ,通过灯泡的电流只能慢慢增加通过灯泡的电流只能慢慢增加在电路乙中在电路乙中, ,通过自感线圈的电流逐渐增加通过自感线圈的电流逐渐增加, ,而通过灯泡的电流逐渐减而通过灯泡的电流逐渐减小小, ,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入自感线圈产生自感电动势来阻碍电流

6、的流入2描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量决定因素线圈的圈数是否有铁芯线圈的大小线圈的形状亨利（H） Hm HH、361H10 m H10H物理意义物理意义: :单位：单位：甲 在铁芯上绕了几千匝的线圈，乙 空芯线圈，丙 一条导线弯了几匝的线圈三、自感系数三、自感系数约瑟夫约瑟夫亨利亨利 Henry Joseph Henry Joseph 1797-18781797-1878 美国著名物理学家，美国著名物理学家，18671867年起，年起，任美国科学院第一任院长任美国科学院第一任院长; ;18291829年制成了能提起一吨重铁年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；块的电磁铁；18301830年

7、发现电磁感应现象，年发现电磁感应现象，比法拉第早一年；比法拉第早一年；18321832年发现了电流的自感现象；年发现了电流的自感现象；从来不申请专利从来不申请专利 无偿贡献给社会无偿贡献给社会三、自感系数三、自感系数三、自感系数三、自感系数用传感器研究自感现象 iA、 iBt oSRAB数据采数据采集感器集感器电流传电流传感器感器A A电流传电流传感器感器B B名称名称: :擦出电火花！擦出电火花！器材器材: :干电池一节、小线圈一只、导线若干。干电池一节、小线圈一只、导线若干。要求要求: :构建电路，能看到构建电路，能看到电火花电火花的闪现；的闪现；能体会到轻微的能体会到轻微的电击感电击感。

8、电路电路: :ba三、自感系数三、自感系数体验自感三、自感系数三、自感系数自感现象的应用三、自感系数三、自感系数L很大自感现象的防止油浸开关油浸开关双线双线绕法绕法电流增大时，电流产生的磁场电流增大时，电流产生的磁场的磁通量增大，根据楞次定律的磁通量增大，根据楞次定律和右手定则可判断自感电动势和右手定则可判断自感电动势的方向与原电流方向相反的方向与原电流方向相反下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A A当线圈中电流不变时，线圈中没有自当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势感电动势B B当线圈中电流不变时，线圈中有稳定当线圈中电流不变时，线圈中有稳定的自感电动势的自感电动势C C当线圈

9、中电流增大时，线圈中自感电当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反动势的方向与线圈中电流的方向相反D D当线圈中电流减小时，线圈中自感电当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反动势的方向与线圈中电流的方向相反3电流不变时，则电流产生电流不变时，则电流产生的磁场的磁通量不变，不的磁场的磁通量不变，不能产生自感电动势能产生自感电动势1.如图所示，电路中电源的如图所示，电路中电源的内阻不能忽略内阻不能忽略，R的阻值和的阻值和L的自感系数都很大，的自感系数都很大，A、B为为两个完全相同的灯泡，当两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列闭合时，下列说法说法正确

10、正确的是的是()AA比比B先亮，然后先亮，然后A灭灭BB比比A先亮，然后先亮，然后B逐渐变暗逐渐变暗CA、B一起亮，然后一起亮，然后A灭灭DA、B一起亮，然后一起亮，然后B灭灭S闭合时闭合时 L阻碍电流的增大阻碍电流的增大 所以所以B比比A先亮先亮 稳定后稳定后 由于由于R阻值很大阻值很大流过流过B灯电流很小灯电流很小 所以所以B灯逐渐变暗灯逐渐变暗 B正确正确2.2.如图所示，如图所示，L L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻较小，则：较小，则：(1)(1)当开关当开关S S由断开变为闭合时，由断开变为闭合时，A A灯泡的亮度灯泡的亮度将如何变化？将如何

11、变化？(2)(2)当开关当开关S S由闭合变为断开时，由闭合变为断开时， A A灯泡的度又将如何变化？灯泡的度又将如何变化？ SA L马上亮，然后慢慢熄灭马上亮，然后慢慢熄灭闪亮一下，然后慢慢熄灭闪亮一下，然后慢慢熄灭3.3.关于线圈的自感系数，下面说法关于线圈的自感系数，下面说法正确正确的的是是( () )A A线圈的自感系数越大，自感电动势就线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大一定越大B B线圈中电流等于零时，自感系数也等线圈中电流等于零时，自感系数也等于零于零C C线圈中电流变化越快，自感系数越大线圈中电流变化越快，自感系数越大D D线圈的自感系数由线圈本身的因素及线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定有无铁芯决定自感系数是由线圈本身的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的因素及有无铁芯决定的 自感电动势的大小与自自感电动势的大小与自感系数有关感系数有关还与电流的变化率有关还与电流的变化率有关 （1 1）为使通电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯有）为使通电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯有一个逐渐变亮的过程），你有什么可行一个逐渐变亮的过程），你有什么可行 的方法？的方法？（2 2）