高中物理第1章电磁感应与现代生活1.5自感现象与日光灯课件沪科版选修3-2
高中物理第1章电磁感应与现代生活课件
电感器在电路中的作用
电感器的定义与原理
电感器的应用领域与未来发 展
电磁感应与现代生活的 联系
电磁感应在电子设备中的应用
电磁感应现象：在电子设备中，电磁感应现象是普遍存在的，如变压器、电感器等。
电磁感应在电子设备中的作用：电磁感应在电子设备中起到转换电能、控制电流和保护电路的作用。 电磁感应在电子设备中的应用实例：如手机充电器、电磁炉、无线充电等，都利用了电磁感应的原理。
● 电磁感应技术还可以应用于节能环保领域。例如，可以利用电磁感应技术对工业生产过程中的余热进行回收利用，从而提高能源利用效率。此外，电磁感应技 术也可以应用于太阳能发电等领域，为环保事业做出贡献。
● 电磁感应技术应用于环保监测 最后，电磁感应技术还可以应用于环保监测领域。通过利用电磁感应技术对环境中的污染物质进行监测和分析，可以及 时了解环境状况，为环境保护提供科学依据。
● 电磁感应技术也可以应用于空气净化领域。通过产生电磁场，可以有效地去除空气中的有害物质，如甲醛、苯等。这种技术在空气净化领域的应用可以有效地 改善室内空气质量，保障人们的健康。
● 电磁感应技术应用于节能环保 电磁感应技术还可以应用于节能环保领域。例如，可以利用电磁感应技术对工业生产过程中的余热进行回收利用，从而 提高能源利用效率。此外，电磁感应技术也可以应用于太阳能发电等领域，为环保事业做出贡献。
电磁感应与现代生活的关系
电磁感应基本概念： 法拉第电磁感应定 律、楞次定律等
电磁感应在现代生 活中的应用：发电 机、变压器、无线 充电等
电磁感应对现代生 活的影响：能源转 换、环境保护、医 疗技术等
电磁感应的未来发 展：新能源、智能 家居、交通出行等
电磁感应的应用
电磁感应在发电机中的应用
高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 电磁感应划时代的发现课件 沪科版选修32
2.实验 2：如图 4 所示，导体 AB 做切割磁感线运动时，线路中 有 电流产生，而导体 AB 顺
着磁感线运动时，线路中 无 电流产生(填“有”或“无”).
学高中习物探理·究选修区(xuǎnxiū)3-2·沪科版
学案1
第1章 电磁感应与现代(xiàndài)生 活
学案1 电磁感应——划时代的发 现
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 第一页，共19页。
学习目标定位
学案1
1
能理说解出什磁么 通量(sh变én化m的e含)是义电. 磁感应现 2 象.
3.实验 3：如图 5 所示，将小螺线管 A 插入大螺线管 B 中不动，当开关 S 接通或断开时，电
流表中 有 电流通过；若开关 S 一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中 有 电流
通过；而开关一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，电流表中 无 电流产生(填“有”或
“无”)
图3
图4
图5
7
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 第于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行
于纸面移动)
(D)
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少
图11 学习目标 知识储备
●
●
● ●
●
●
●
×× ×
× ×
××
学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 第十七页，共19页。
图6 (2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割 磁感线 不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去.
高中物理第1章电磁感应与现代生活1.1电磁感应划时代的发现课件沪科版选修32
第三十四页，共40页。
5.如图 1-1-6 所示，a、b、c 三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈 a 中有 电流 I 通过时，它们的磁通量分别为 Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是( )
【导学号：72000002】
A.Φa<Φb<Φc C.Φa<Φc<Φb
图 1-1-6 B.Φa>Φb>Φc D.Φa>Φc>Φb
【答案】 B
第十四页，共40页。
1电磁感应现象是磁生电现象. 2电生磁的现象不属于电磁感应现象.
第十五页，共40页。
探究感应电流产生的条件
[先填空] 1.能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1)条形(tiáo xínɡ)磁铁和线圈. 发生相对运动 闭(2合) 电路中导体(dǎotǐ)切割磁感. 线 改变原线(圈3) 中电流(diànliú)，在副线圈中产生感应电. 流(diànliú)
第五页，共40页。
[合作探讨] 1821 年，英国科学家法拉第评价奥斯特的发现：“他突然打开了科学中一 个黑暗领域的大门，使其充满光明.” 1822 年，法拉第在一篇日记中写下了要“由磁生电”的豪言壮语.
第六页，共40页。
探讨 1：奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观 点？
【答案】 B
第三十八页，共40页。
第二十四页，共40页。
(2)学会找特殊位置并分析其变化. 利用磁感线判断磁通量的变化：若线圈所包围的磁感线穿过线圈平面的方 向相同时，条数增加，磁通量增加；若穿过线圈平面的磁感线方向相反时，某 一个方向是多数的磁感线条数增加，则磁通量增加，某一个方向是少数的磁感 线条数增加，则磁通量减少.总之，要用穿过线圈磁感线的净条数的增、减判断 磁通量的变化，要用多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向.
3.1 自感现象与日光灯 课件(沪科版选修3-2)(28张PPT)
学习探究区
学案1
例1
A 和 L 分别是日光灯的灯管
和镇流器，如果按图 4 所示的电路连
本 学 案 栏 目 开 关
接，下列关于日光灯发光情况的叙述 中，正确的是 ( )
图4
A．只把 S1 接通，S2、S3 不接通，日光灯就能正常发光 B．把 S1 和 S2 接通后，S3 不接通，日光灯就能正常发光 C．S3 不接通，接通 S1 和 S2 后再断开 S2，日光灯就能正 常发光 D．当日光灯正常发光后，再接通 S3，日光灯仍能正常发光
系数与线圈的 大小 、 几何形状 、 匝数 ，以及是否有铁芯
6 等因素有关.1 H＝ 1×103 mH＝ 1×10 μH
做 自感电动势 ___________．
学习探究区
学案1
本 学 案 栏 目 开 关
一、日光灯电路 [问题设计] 按图 1 所示电路连接日光灯电路， 闭合开关，观察日光灯的发光过程， 简单叙述其工作原理．
学习探究区
学案1
[要点提炼] 1．启动器的作用为 自动开关
本 学 案 栏 目 开 关
．
2．镇流器在启动时提供 瞬时高压 ，点燃灯管之后起到
降压限流 的作用． _________
学习探究区
二、自感现象 [问题设计] 实验 1：演示通电自感现象．
本 学 案 栏 目 开 关
学案1
实验电路如图 2 所示．开关 S 接
本 学 案 栏 目 开 关
学案1
学案 1
[学习目标定位]
本 学 案 栏 目 开 关
自感现象与日光灯
1.能分析通电自感和断电自感现象. 2.能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素. 3.了解自感现象中的能量转化. 4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理．
2018-2019版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.5 自感现象与日光灯学案 沪科版选修3-2
1.5 自感现象与日光灯[目标定位] 1.能分析通电自感和断电自感现象.2.能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理.一、日光灯电路按图1所示电路连接日光灯电路，闭合开关，观察日光灯的发光过程，简单叙述其工作原理.图1答案(1)闭合开关，电源把电压加在起辉器的两极，起辉器内氖气放电产生热量从而使起辉器内双金属片接触，电路导通.(2)电路接通后，起辉器中氖气停止放电，温度降低，双金属片分离，瞬间切断的电流使镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电而发光.(3)日光灯正常发光时，镇流器起降压限流作用，保证日光灯正常工作.[要点总结]1.日光灯电路包括日光灯管、镇流器、起辉器、开关、导线等.2.起辉器的作用为自动开关.3.镇流器是一个带铁心的多匝线圈，在启动时提供瞬时高压，点燃灯管之后起到降压限流的作用.例1若将图2甲中起辉器换为开关S1，并给镇流器并联一个开关S2，如图乙所示，则下列叙述正确的是( )图2A.只把S3接通，日光灯就能正常发光B.把S3、S1接通后，S2不接通，日光灯就能正常发光C.S2不接通，接通S3、S1后，再断开S1，日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后，再接通S2，日光灯仍能正常发光答案 C解析一般日光灯启动的瞬间把电源、灯丝、镇流器接通后自动断开，靠镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电，所以启动时既要使题图乙中S3闭合，又要使S1瞬间闭合再断开，A、B错，C对.正常工作时镇流器起降压限流作用，若把题图乙中S2闭合，则镇流器失去作用，日光灯不能正常工作，D错.二、自感现象1.通电自感：如图3，先闭合S，调节R2，使A1、A2的亮度相同，再调节R1使A1、A2正常发光，再断开S，再次闭合.根据楞次定律分析现象，观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同？图3答案现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.2.断电自感：如图4所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图4(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向各怎样？(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？答案(1)S闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反.(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈中的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.[要点总结]1.自感现象：由于通过导体本身的的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象.2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势.3.当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同.4.自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.对通电自感和断电自感现象的分析(1)通电瞬间自感电动势阻碍电流的增加，与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定.通电瞬间自感线圈处相当于断路，电流稳定时自感线圈相当于导体.(2)断电时自感线圈处相当于电源，若断电前，自感线圈电流大小I L大于灯泡的电流I A则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流I L小于或等于灯泡中的电流I A则灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭.要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.例2如图5所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A、L B是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则 ( )图5A.闭合开关S时，L A、L B同时达到最亮，且L B更亮一些B.闭合开关S时，L A、L B均慢慢亮起来，且L A更亮一些C.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B马上熄灭D.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B闪亮后才慢慢熄灭答案 D解析由于灯泡L A与线圈L串联，灯泡L B与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以L B先亮，由于L A所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即L A更亮一些，A、B错误；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从I A减小，故L A慢慢熄灭，L B闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确.1.分析通电自感需抓住三点：(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路；(2)电流增大过程中自感线圈对电流有阻碍作用，使线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值；(3)电流稳定时自感线圈相当于导体.2.断电自感时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流从原值逐渐减小.若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗.例3如图6所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，现将S 突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图像是( )图6答案 D解析 开关S 断开前，通过灯泡D 的电流是稳定的，其值为1 A.开关S 断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A 逐渐减小，方向不变，且同灯泡D 构成回路，通过灯泡D 的电流和线圈L 中的电流相等，也应该是从2 A 逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D 的电流方向相反，D 对.三、自感电动势的大小1.自感电动势的大小跟线圈内磁通量变化率和线圈本身的自感特性有关.2.自感电动势E 的表达式：E ＝L ΔI Δt.其中L 是自感系数，简称电感，单位：亨利，符号：H.1 mH ＝10－3H ；1 μH ＝10－6H.3.决定因素：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁心等因素有关，与E 、ΔI 、Δt 等无关. 例4 关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )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，自感电动势最大答案 B解析 电感一定时，电流变化越快，ΔI Δt 越大，由E ＝L ΔI Δt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，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D 错.1.(对自感现象的理解)关于自感现象，下列说法正确的是( )A.感应电流一定和原来的电流方向相反B.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大答案 D解析当电流增大时，感应电流的方向与原来的电流方向相反，当电流减小时，感应电流的方向与原来的电流方向相同，故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误，D正确；自感系数只取决于线圈本身的因素，与电流变化情况无关，故选项C错误.2.(自感现象的分析)(多选)如图7所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是( )图7A.开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数B.开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C.开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数D.开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数答案BD3.(对日光灯电路的分析)(多选)关于日光灯电路，下列说法正确的是( )A.起辉器在电路中起自动开关作用B.正常使用时镇流器不起作用C.如果把日光灯灯管两端的电极分别短路，日光灯仍能正常发光D.如果日光灯在正常发光时，把起辉器取走，日光灯仍能正常发光答案AD解析起辉器起到自动开关作用，配合镇流器产生瞬时高电压启动灯管.日光灯正常发光时，起辉器可以取走.而镇流器在日光灯正常工作时起降压限流作用，不能取出.灯管两极短路后，日光灯将不能正常发光，故A、D项正确.4.(自感现象的图像问题)在如图8所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁心的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调节R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是( )图8答案 B解析 与滑动变阻器R 串联的L 2，不受自感影响，直接变亮，电流变化图像如A 中图线，C 、D 错误.与带铁心的电感线圈串联的L 1，由于自感，电流逐渐变大，A 错误，B 正确. B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图像中正确的是选项B.。
高中物理第1章电磁感应与现代生活1电磁感应——划时代的发现沪教32沪教高二32物理
12/9/2021
第二十四页，共三十三页。
2．在一个专门研究地磁场 的实验室的水平桌面上，放置一个边长为 L 的正方形闭合线圈，线圈的 ad 边指向南北， 如图所示，下列几种说法正确的是( ) A．线圈以速度 v 向东平动时，线圈中有感应电流 B．线圈以速度 v 向南平动时，线圈中有感应电流 C．以 ab 边为轴，将 cd 边迅速翻转 90°的过程中，线圈中 有感应电流 D．以 ab 边为轴，将 cd 边迅速翻转 180°的过程中，线圈中 无感应电流
(1)正确掌握电流周围磁场的判断方法——安培定则． (2)理解感应电流产生条件的关键是：不论用什么方法，只要 穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流 产生．
12/9/2021
第三十一页，共三十三页。
2021/12/9
第三十二页，共三十三页。
内容(nèiróng)总结
第1章 电磁感应与现代(xiàndài)生活
12/9/2021
第二十三页，共三十三页。
感应电流产生的条件 (1)闭合回路中能否产生感应电流是由磁通量是否变化决定的， 而与磁通量的大小无关，解题关键是分析题给条件的变化能 否引起磁通量的变化． (2)对于非匀强磁场和电流的磁场，要弄清磁感线的分布情况． (3)导体切割磁感线不一定能产生感应电流．
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第十六页，共三十三页。
1．如图所示两个环 a 和 b，其 面积 Sa＜Sb，它们套在同一条形磁铁的中央，试 比较穿过环 a、b 的磁通量的大小．
12/9/2021
第十七页，共三十三页。
解析：条形磁铁磁场的磁感线的分布特点 是：①磁铁内外磁感线的条数相同；②磁铁 内外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线 的分布是两端密、中间疏．两个同心放置的 同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过其中的 磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量 Φ＝Φ 内－Φ 外， 由于两圆环面积 Sa<Sb，两圆环的 Φ 内相同，而 Φ 外 a<Φ 外 b， 所以穿过两圆环的有效磁通量 Φa>Φb． 答案：Φa>Φb
高中物理第1章电磁感应与现代生活章末课件沪科版选修3_2
章末总结
内容索引
网络构建
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
当堂检测 巩固反馈
网络构建
电磁感 产生感应电流的条件：电路 闭合且 磁通变量化
应现象 能量转化：其他形式的能转化为电能或电能的转移
内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通
电
量的变化
磁 楞次定律
感应电流总要阻碍 磁通量 的变化
解析
答案
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离s＝3.8 m，此 过程中ab上产生的热量Q是多少.
答案 1.3 J
1234
解析
答案
编后语
常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
电 法拉第电磁 磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化
磁 感应定律 感 (感应电动
法拉第 E＝n___t_，适合求E的平均值
应 势的大小) 电磁感 切割 E＝ BL，v 适合求E的瞬时值
应定律 公式 条件：B、L、v三者互相垂直
定义：自身电流 发生变化而产生的电磁感应现象
自感电动势：总是阻碍自身电流的变化
√
解析
答案
三、电磁感应中的电路问题
1.首先要找到哪一部分导体相当于电源，分清内、外电路. 处于磁通量变化的磁场中的线圈或切割磁感线的导体相当于电源，该部 分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路. 2.路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别： (1)某段导体作为电阻时，它两端的电压等于电流与其电阻的乘积； (2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电 阻的乘积，或等于电动势减去内电压. (3)某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于感应电动势.
高中物理 第1章 电磁感应与现代生活本章整合课件 沪科版选修3-2
()求此过程中线框产生的焦耳热; (2)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图像。
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专题一
专题二
专题 三
解析 :(1)ab 或 cd 切割磁感线所产生的感应电动势为 E=Blv,对应的感
������ ������������������ ������ ������ ������ 应电流为 I= = ,ab 或 cd 所受的安培力 F=BIl= 。外力所做的功为 ������ ������ ������ 23 ������ ������ ������ W=2Fl=2 ,由能的转化和守恒定律可知,线框匀速拉出过程中所产生的 ������ 2 ������ 2������3 ������
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3
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专题 三
例题 1(多选 )如图所示,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性 小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都 各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时针方向电流的瞬间( )
A.两小线圈会有相互靠拢的趋势 B.两小线圈会有相互远离的趋势 C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆 时针方向 解析 :金属框接通电流的瞬间,两个小线圈的磁通量均增大,根据楞次定 律 ,为了阻碍磁通量的增大,它们必须相互远离,选项 A 错误、选项 B 正确; 由环形电流的磁场分布规律知两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外,根 据 “增反减同”原则得,选项 C 正确、选项 D 错误。 4 最新中小学教案、试题、试卷、课 答案 :BC 件
本章整合
BENZHANG ZHENGHE
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高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.5 自感现象与日光灯学案 沪科版选修32
1.5 自感现象与日光灯[目标定位] 1.能分析通电自感和断电自感现象.2.能写出自感电动势的表达式，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理.一、日光灯电路按图1所示电路连接日光灯电路，闭合开关，观察日光灯的发光过程，简单叙述其工作原理.图1答案(1)闭合开关，电源把电压加在起辉器的两极，起辉器内氖气放电产生热量从而使起辉器内双金属片接触，电路导通.(2)电路接通后，起辉器中氖气停止放电，温度降低，双金属片分离，瞬间切断的电流使镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电而发光.(3)日光灯正常发光时，镇流器起降压限流作用，保证日光灯正常工作.[要点总结]1.日光灯电路包括日光灯管、镇流器、起辉器、开关、导线等.2.起辉器的作用为自动开关.3.镇流器是一个带铁心的多匝线圈，在启动时提供瞬时高压，点燃灯管之后起到降压限流的作用.例1若将图2甲中起辉器换为开关S1，并给镇流器并联一个开关S2，如图乙所示，则下列叙述正确的是( )图2A.只把S3接通，日光灯就能正常发光B.把S3、S1接通后，S2不接通，日光灯就能正常发光C.S2不接通，接通S3、S1后，再断开S1，日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后，再接通S2，日光灯仍能正常发光答案 C解析一般日光灯启动的瞬间把电源、灯丝、镇流器接通后自动断开，靠镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电，所以启动时既要使题图乙中S3闭合，又要使S1瞬间闭合再断开，A、B错，C对.正常工作时镇流器起降压限流作用，若把题图乙中S2闭合，则镇流器失去作用，日光灯不能正常工作，D错.二、自感现象1.通电自感：如图3，先闭合S，调节R2，使A1、A2的亮度相同，再调节R1使A1、A2正常发光，再断开S，再次闭合.根据楞次定律分析现象，观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同？图3答案现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.2.断电自感：如图4所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图4(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向各怎样？(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？答案(1)S闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S 断开前后，流过灯泡的电流方向相反.(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈中的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.[要点总结]1.自感现象：由于通过导体本身的的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象.2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势.3.当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同.4.自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.对通电自感和断电自感现象的分析(1)通电瞬间自感电动势阻碍电流的增加，与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定.通电瞬间自感线圈处相当于断路，电流稳定时自感线圈相当于导体.(2)断电时自感线圈处相当于电源，若断电前，自感线圈电流大小I L大于灯泡的电流I A则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流I L小于或等于灯泡中的电流I A则灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭.要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.例2如图5所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A、L B是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则 ( )图5A.闭合开关S时，L A、L B同时达到最亮，且L B更亮一些B.闭合开关S时，L A、L B均慢慢亮起来，且L A更亮一些C.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B马上熄灭D.断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B闪亮后才慢慢熄灭答案 D解析由于灯泡L A与线圈L串联，灯泡L B与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以L B先亮，由于L A所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即L A更亮一些，A、B错误；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从I A减小，故L A慢慢熄灭，L B 闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确.1.分析通电自感需抓住三点：(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路；(2)电流增大过程中自感线圈对电流有阻碍作用，使线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值；(3)电流稳定时自感线圈相当于导体.2.断电自感时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流从原值逐渐减小.若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗.例3 如图6所示的电路中，S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A ，流过灯泡的电流是1 A ，现将S 突然断开，S 断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i 随时间t 变化关系的图像是( )图6答案 D解析 开关S 断开前，通过灯泡D 的电流是稳定的，其值为1 A.开关S 断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A 逐渐减小，方向不变，且同灯泡D 构成回路，通过灯泡D 的电流和线圈L 中的电流相等，也应该是从2 A 逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D 的电流方向相反，D 对.三、自感电动势的大小1.自感电动势的大小跟线圈内磁通量变化率和线圈本身的自感特性有关.2.自感电动势E 的表达式：E ＝L ΔI Δt.其中L 是自感系数，简称电感，单位：亨利，符号：H.1 mH ＝10－3H ；1 μH ＝10－6H.3.决定因素：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁心等因素有关，与E 、ΔI 、Δt 等无关.例4 关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )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，自感电动势最大答案 B解析 电感一定时，电流变化越快，ΔI Δt 越大，由E ＝L ΔI Δt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，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D 错.1.(对自感现象的理解)关于自感现象，下列说法正确的是( )A.感应电流一定和原来的电流方向相反B.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大答案 D解析 当电流增大时，感应电流的方向与原来的电流方向相反，当电流减小时，感应电流的方向与原来的电流方向相同，故选项A 错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B 错误，D 正确；自感系数只取决于线圈本身的因素，与电流变化情况无关，故选项C 错误.2.(自感现象的分析)(多选)如图7所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L 的直流电阻与电阻R 阻值相等.下面判断正确的是( )图7A.开关S 接通的瞬间，电流表的读数大于的读数B.开关S 接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C.开关S 接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数D.开关S 接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数答案 BD3.(对日光灯电路的分析)(多选)关于日光灯电路，下列说法正确的是( )A.起辉器在电路中起自动开关作用B.正常使用时镇流器不起作用C.如果把日光灯灯管两端的电极分别短路，日光灯仍能正常发光D.如果日光灯在正常发光时，把起辉器取走，日光灯仍能正常发光答案AD解析起辉器起到自动开关作用，配合镇流器产生瞬时高电压启动灯管.日光灯正常发光时，起辉器可以取走.而镇流器在日光灯正常工作时起降压限流作用，不能取出.灯管两极短路后，日光灯将不能正常发光，故A、D项正确.4.(自感现象的图像问题)在如图8所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁心的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调节R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是( )图8答案 B解析与滑动变阻器R串联的L2，不受自感影响，直接变亮，电流变化图像如A中图线，C、D错误.与带铁心的电感线圈串联的L1，由于自感，电流逐渐变大，A错误，B正确.B两点间电压U AB随时间t变化的图像中正确的是选项B.。
高二物理沪科版选修3-2课件1.5 日光灯与自感现象(1)
探究自感现象 自感现象的防止
L很大
油浸开关
双线 绕法
互感现象 ●当一个线圈中电流 变化时，在另一个线 圈中产生感应电动势 的现象。 ●互感现象中产生的 感应电动势，称为互 感电动势。
MP4 电源
S
互感现象
◎传递能量 ◎传递信息
变压器 收音机里的 “磁性天线”
如图是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯
探究自感现象
思考与讨论
电源
S B A
■当线圈中电流发生变
IB
IA
R
化时，自身的回路中是 否有电磁感应现象呢？
■如何设计实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何改进实验电路？ ■如何解释实验现象？
IA
B原
E
B感
探究自感现象 ● 由于线圈本身的电 自身的 …… 自 自身的 …… 流发生变化而产生的 自身的…… 感 电磁感应现象。 自身的…… ●自感现象中产生的 感应电动势，称为自 感电动势。
3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的
是( )
若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮
探究自感加时,
S BI I
R
会产生自感电动势， 那么线圈中电流减少 时，又会怎么样呢？
■预测一下实验现象？
■如何改进实验电路？ ■如何解释实验现象？
I
A
B感 B原
E
探究自感现象
◆物理意义:
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 线圈的圈数 是否有铁芯
所以B比A先亮 所以B灯逐渐变暗
B正确
由于R阻值很大 流过B灯电流很小
2.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻 较小，则：(1)当开关S由断开变为闭合时，A灯泡的亮度
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ΔI (2)公式：E＝L Δt . 式中的 L 称为自感系数，只跟线圈自身的因素有关.线圈的横截面积越大、 长度越长、匝数越多，它的自感系数就越大.有铁心的比无铁心的自感系数大.
自感电动势的两个特点 1.自感电动势阻碍自身电流的变化，但不能阻止，且自感电动势阻碍自身电 流变化的结果，会对其他电路元件的电流产生影响. 2.自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关，电流变化越快，自感电 动势越大.
知 识 点 一
学
1.5 自感现象与日光灯
业 分
层
测
评
知 识 点 二
探究日光灯电路
[先填空]
日光灯与镇流器
元件名称
构造
原理、作用
起辉器 电容器、动触片、静触片 启动时将电路瞬时接通后断开
高压将管内气体击穿，释放电子与汞原 灯管 灯管、灯丝、氩和汞蒸气
子碰撞发出紫外线使荧光物质发光
镇流器 自感系数大的线圈 启动时形成瞬时高压，工作时降压限流
日光灯电路的分析方法 (1)电路连接：日光灯电路中，镇流器与灯管串联，起辉器与灯管并联. (2)各部分作用：起辉器起开关作用；镇流器点燃灯管时提供高压，灯管正 常发光时降压限流；灯管能够发光.
探究自感现象
[先填空] 1.自感 由于导体本身的 电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象，自感 现象中产生的感应电动势叫做自感电动势.