1、第2章第3講自感目標(biāo)定位1.了解自感現(xiàn)象及自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.2.知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念自感系數(shù)，了解影響其大小的因素.3.了解自感現(xiàn)象的利弊及其利用和防止.1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3對點練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋一、自感現(xiàn)象1.實驗與探究(1)斷電自感實驗電路實驗要求電路穩(wěn)定時A1、A2亮度相同實驗要求電路穩(wěn)定時A1、A2亮度相同A2線圈中的電流在原來電流值基礎(chǔ)上逐漸減小ILIA1A1再逐漸熄滅ILIA1A1由原來亮度ILIA1A1先立即變暗一些再逐漸熄滅猛然亮一下逐漸熄滅立刻熄滅(2)通電自感實驗電路實驗要求電路穩(wěn)定時A1、A2亮度相同S閉合的瞬間A1先亮由于A1

2、支路為純電阻電路，不產(chǎn)生自感現(xiàn)象A2，最后與A1一樣亮由于L的自感作用阻礙A2支路電流增大，出現(xiàn)“延遲”現(xiàn)象逐漸變亮2.定義：由導(dǎo)體自身的所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象.電流變化二、自感電動勢1.定義：由導(dǎo)體自身的所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢.2.作用：總是導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用，當(dāng)電流增大時，自感電動勢阻礙電流的；當(dāng)電流減小時，自感電動勢阻礙電流的.電流變化阻礙增大減小三、自感系數(shù)1.物理意義：描述線圈本身特性的物理量，簡稱或.2.影響因素：線圈的、橫截面積、長短、匝數(shù)、有無鐵芯.線圈越粗、越長，匝數(shù)越多，其自感系數(shù)就；有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒鐵芯時.3.單位：

3、亨利，簡稱亨，符號是H.常用的較小單位有和 .1mHH,1HH.自感電感形狀越大大得多mHH103106一、對通電自感現(xiàn)象的分析1.通電瞬間通過線圈的電流增大，自感電動勢的方向與原電流方向相反，阻礙電流的增加，但不能阻止增加.2.通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路；電流穩(wěn)定時，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體.3.與線圈串聯(lián)的燈泡在通電后會逐漸變亮，直到穩(wěn)定.例1如圖1所示，燈A、B完全一樣，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略，那么()AS閉合的瞬間，A、B同時發(fā)光，接著A變暗，B更亮，最后A熄滅BS閉合瞬間，A不亮，B立即亮CS閉合瞬間，A、B都不立即亮D穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，B熄滅，A閃亮一下再熄滅圖1解析 S接通的

4、瞬間，L所在支路中電流從無到有發(fā)生變化，因此，L中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流增加。由于有鐵芯，自感系數(shù)較大，對電流的阻礙作用也就很強(qiáng)，所以S接通的瞬間L中的電流非常小，即干路中的電流幾乎全部流過A，所以A、B會同時亮；又由于L中電流逐漸穩(wěn)定，感應(yīng)電動勢逐漸消失，A逐漸變暗，線圈的電阻可忽略，對A起到“短路作用，因此A最后熄滅這個過程電路的總電阻比剛接通時小，由恒定電流知識可知，B會比以前更亮穩(wěn)定后S斷開瞬間，由于線圈的電流較大，L與A組成回路，A要閃亮一下再熄滅，B立即熄滅答案AD二、對斷電自感現(xiàn)象的分析1.斷電時自感線圈處相當(dāng)于電源.2.斷電時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

5、的關(guān)系.假設(shè)斷電前，自感線圈電流大小IL大于燈泡的電流ID那么燈泡會閃亮一下再熄滅；假設(shè)斷電前，自感線圈中的電流IL小于燈泡中的電流ID那么燈泡不會出現(xiàn)閃亮，而是逐漸熄滅.3.要注意斷電前后通過燈泡的電流方向可能變化.例2如圖2(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，接通S，使電路到達(dá)穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，那么()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2解析在電路(a)中，燈泡A和線圈L串聯(lián)，它們的電流

6、一樣，斷開S時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原電流的減小，但流過燈泡A的電流仍逐漸減小，從而燈泡A只能漸漸變暗；在電路(b)中，電阻R和燈泡A串聯(lián)，燈泡A的電阻大于線圈L的電阻，電流那么小于線圈L中的電流，斷開S時，電源不再給燈供電，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，燈泡A中電流突然變大，燈泡A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3所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在tt1時刻斷開S，以下表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的選項是()圖3解

7、析在t0時刻閉合開關(guān)S，由于電感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)過一段時間電路穩(wěn)定，電源輸出電流較大，路端電壓較低.在tt1時刻斷開S，電感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兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中正確的選項是B.答案B三、對自感電動勢及自感系數(shù)的理解1.對自感電動勢的理解(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，可概括為“增反減同.2.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決定，線圈越長，單位長度的匝數(shù)越多，橫截面積越大，自感系數(shù)越大.(2)自感系數(shù)與E、I、t等均無關(guān)系.例3關(guān)于線圈的

8、自感系數(shù)，下面說法正確的選項是()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，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錯誤，D正確；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錯誤.答案D四、電磁阻尼、電磁驅(qū)動閉合回路的局部導(dǎo)體在做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流時，導(dǎo)體在磁場中要受到安培力的作用，根據(jù)楞次定律，安培力總是阻礙導(dǎo)體的運動，于是產(chǎn)生電磁阻尼.電磁阻尼是一種十分普遍的物理現(xiàn)象，任何在磁場中運

9、動的導(dǎo)體，只要給感應(yīng)電流提供回路，就會存在電磁阻尼作用.例4位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過，如圖4所示，在此過程中()A磁鐵做勻速直線運動B磁鐵做減速運動C小車向右做加速運動D小車先加速后減速圖4解析磁鐵水平穿入螺線管時，管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知螺線管左端相當(dāng)于S極，與磁鐵S極相斥，阻礙磁鐵的運動同理，磁鐵穿出時，由楞次定律知螺線管右端為S極，與磁鐵的N極相吸，阻礙磁鐵的運動，故整個過程中，磁鐵做減速運動，B正確；而對于小車上螺線管來說，在此過程中，螺線管會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使螺線管受到的安培力都是水平向右，這個安培力使小車向右運動

10、起來，且一直做加速運動，C正確答案BC對通、斷電自感現(xiàn)象的分析1.如圖5所示的電路中A1和A2是兩個一樣的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與電阻R一樣.在開關(guān)S接通和斷開時，燈泡A1和A2亮暗的順序是()A.接通時A1先達(dá)最亮，斷開時A1后滅B.接通時A2先達(dá)最亮，斷開時A1后滅C.接通時A1先達(dá)最亮，斷開時A1先滅D.接通時A2先達(dá)最亮，斷開時A2先滅圖5解析當(dāng)開關(guān)S接通時，A1和A2同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，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場慢慢增加，所以開場時電流幾乎全部從A1通過，而該電流又將同時分兩路通過A2和R，所

11、以A1先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定后，A1和A2到達(dá)一樣亮；當(dāng)開關(guān)S斷開時，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.答案A對自感電動勢的理解2.關(guān)于線圈中自感電動勢大小的說法中正確的選項是()A.電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大B.電感一定時，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，自感電動勢最大線圈中電流為零時，電流的變化率不一定為零，自感電動勢不一定為零，故C錯；當(dāng)通過線圈的電流最大時，電流的變化率為零，自感電動勢為零，故D錯.答案B3.一個線圈中的電流均勻增大，這個線圈的()A.磁通量均勻增大B.自感系數(shù)均勻增大C.自感系數(shù)、自感電動勢均勻增大D.自感系數(shù)、自感電動勢、磁通量都不變解析電流均勻增大時，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，所以磁通量均勻增大，而自感電動勢取決于磁通量的變化率，所以自感電動勢不變；自感系數(shù)取決于線圈本身的因素，也保持不變，只有選項A正確.A對電磁阻尼的理解4.如圖6所示，使一個銅盤繞其豎直的軸OO轉(zhuǎn)動，且假設(shè)摩擦等阻力不計，轉(zhuǎn)動是勻速的。現(xiàn)把一個蹄形磁鐵移近銅盤，那么()A銅盤轉(zhuǎn)動