2023学年完整公开课版自感现象

《自感现象》临西职教中心王立新中等职业教学系列教材《物理》课程目标★知识目标（1）掌握什么是自感现象，产生自感现象的条件，能简述日关灯原理；（2）理解自感电动势概念，知道自感电动势的产生条件及影响自感电动势大小的因素；（3）掌握自感系数的意义及有关因素；（4）能用楞次定律判断感应电动势与感应电流的方向；复习：电磁感应现象及产生条件楞次定律及法拉第电磁感应定律电磁感应现象及产生条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。楞次定律：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的

磁通量的变化。法拉第电磁感应定律：E=NΔΦ/Δt新课导入：视频《日光灯》

提出问题：日关灯上部有一个方形铁盒，里头缠满圈，日光灯侧部有一个带引脚的小圆柱，称启辉器，灯管启动所需电压要远大于交流220V电压，那么，日光灯是怎样工作的呢？自主探究：活动一：以线圈为研究对象，探究在通、断电情况下，线圈怎样影响电路的工作状态。（提示：要直观的显示出电路的工作状态，设计电路时，可应用小灯泡，且应有对照组形成对比。）实验现象学生分析：（1）电路接通时,电流由0开始增加,穿过L的磁通量随着增加,L支路中产生E感的方向与原来电流方向相反,阻碍电流增加,即推迟了电流达正常值的时间。（2）①K断开时,L中电流突然减弱,穿过线圈中的磁通量减弱,L中产生感应电动势,方向与原电流方向相同,阻碍电流减小。L相当于一个电源,此时L与A构成回路,故A中还有一段持续电流.②灯A闪亮一下,说明过A电流比原来大。问:这种电路中,A灯一定闪亮吗?不一定,只有原来iL>iA才有.当iL≤iA时,只看到灯A熄灭落后于K闭合。

1.自感现象:导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象

自感产生的电动势--自感电动势

产生自感现象的条件：导体中电流发生变化。

2.自感电动势的方向活动二：用楞次定律判断产生的感应电动势与感应电流的方向

通电自感

断电自感分析说明探究自感电动势的大小与什么因素有关。

对同一个线圈：电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就越大．对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的．即：

与线圈本身的特性有关——用自感系数L来表示线圈的这种特性．说明：

3、自感系数（1）物理意义：表示线圈产生自感能力的物理量，常用L来表示。简称自感或电感。（2）决定线圈自感系数的因素：线圈的横截面、长短、匝数、线圈中是否有铁芯。线圈越粗,越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

（3）自感系数的单位：亨利，简称亨（H）——如果通电线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势是1伏，这个线圈的自感系数就是1亨。

（4）1mH=10-3H1μH=10-6H

4、自感的应用和防止

（1）自感现象的应用：当日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。

（2）自感现象的防止：通常在具有相当大的自感和通有较大电流的电路中，当扳断开关的瞬时，在开关处将发生强大的火花,产生弧光放电现象，亦称电弧。

电弧发生的高温，可用来冶炼、熔化、焊接和切割熔点高的金属，温度可达2000℃以上，有破坏开关、引起火灾的危险。因此通常都用油开关，即把开关放在绝缘性能良好的油里，以防止发生电弧。

为减轻自感现象带来的影响，可采取双线绕法。练习：1、当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势，自感电动势方向与原电流方向[]A．总是相反B．总是相同C．电流增大时，两者方向相反D．电流减小时，两者方向相同2、线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是[]

A．通过线圈的电流越大，自感系数也越大

B．线圈中的电流变化越快，自感系数也越大

C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大

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