2019-2020学年高中物理 第一章 电磁感应 第6节 自感现象及其应用教案 粤教版选修3-2.doc
高中物理第一章第六节自感现象及其应用课件粤教版选修3-2
A．有阻碍电流的作用，最后电流由 I0 减为零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于 I0 C．有阻碍电流增大的作用，因而电流 I0 保持不变 D．有阻碍电流增大的作用，但最后电流还是增大到 2I0 解析：合上电键将一电阻短路时，在闭合回路中因电流发 生变化，会产生感应电动势，此电动势的作用是阻碍电路中电 流的增加．虽然感应电动势的作用是阻碍闭合电路中电流的变
图 1－6－6
答案：电键闭合瞬间， a 将慢慢亮起来，b 立即变亮．稳 定后两灯都正常发光，a 的功率大，较亮．这时 L 的作用相当 于一只普通的电阻(就是该线圈的内阻)；断开瞬间，通过 a 的 电流将逐渐减小，a 渐渐变暗到熄灭，而 abRL 组成同一个闭合 回路，所以 b 灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下， 这时 L 相当于一个电源．
第六节 自感现象及其应用
知识点1 自感现象 1．自感：由于___导__体__本__身__的__电__流__变__化___而产生的电磁感应 现象叫自感． 2．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电 动势，它总是阻碍导体中电流的变化． 自感电动势既可以阻碍导体本身的电流增加，也可以阻碍 导体本身的电流减小．
有每
的个
孩孩
子子
是的
菊花
花期
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选一
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在，
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天的
开孩
放子
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而牡
有丹
的花
孩，
子选
是择
梅在
花春
，天
➢ He who falls today may rise tomorrow.
选开 择放
在；பைடு நூலகம்
冬有
天的
开孩
放子
是
高中物理 第一章 电磁感应 第六节 自感现象及其应用导学案粤教版选修
高中物理第一章电磁感应第六节自感现象及其应用导学案粤教版选修自感现象及其应用班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1、知道什么是自感现象2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素3、日光灯的工作原理二、重点难点1、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电时产生自感现象的原因。
三、问题导学1、什么是自感现象？2、日光灯的基本原理和结构是什么？四、自主学习（阅读课本P25-28页，《金版学案》P27-28考点1、2、3）1、完成《金版学案》P27预习篇1、2、3五、要点透析见《金版学案》P27-28考点1、2、3）【预习自测】1、由于导体本身的_______变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做____________，其大小E ＝L，L为自感系数、自感系数：L与线圈的____ _、________、_________以及是否有______等因素有关，其单位是______，符号是______、2、（双选）如下图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略、R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈、开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是（）A、I1开始较大而后逐渐变小B、I1开始很小而后逐渐变大C、I2开始很小而后逐渐变大D、I2开始较大而后逐渐变小3、（双选）在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是( )A、日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用B、镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用C、日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D、日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗第六节自感现象及其应用课后拓展案【巩固拓展】课本作业P28练习1、2、31、（单选）如图所示，线圈 L 的电阻和电池内阻都不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来打开，电流I0＝E/(2R)，现合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生（）A、有阻碍电流的作用，最后电流由 I0 减为零B、有阻碍电流的作用，最后电流总小于 I0C、有阻碍电流增大的作用，因而电流 I0 保持不变D、有阻碍电流增大的作用，但最后电流还是增大到2I2、（单选）如图所示电阻 R 和线圈自感系数 L 的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B 是两只完全相同的灯泡，当开关 S 闭合时，电路可能出现的情况是（）A、B 比 A 先亮，然后 B 熄灭B、A 比 B 先亮，然后 A 熄灭C、A、B 一起亮，然后 A 熄灭D、A、B 一起亮，然后 B 熄灭课堂检测案第六节自感现象及其应用班级姓名学号评价 l【课堂检测】一、自感现象1、实验一：通电自感实验①实验装置：在图所示的通电电路中，两灯泡L1、L2的规格完全相同、根据灯泡L1、L2的亮度调节滑动变阻器R的电阻和线圈L的电阻相同，即：R＝RL、这样两并联支路的电阻、②实验现象：在通电瞬间，与滑动变阻器R串联的灯泡L2_________ ，而与线圈L串联的灯泡L1则_______ __ (即其正常发光比灯L2___ __ 一段时间)，最后两灯泡都正常发光,亮度、2、实验二：断电自感实验①实验装置：如上图所示断电自感电路中，线圈L的电阻较小(线圈中有恒定电流时电阻值较小)，目的是接通电路灯泡正常发光时，通过线圈L的电流通过灯泡L的电流I，即IL>I ②实验现象：闭合开关S接通电路，调节R使灯泡L正常发光，达到稳定后，突然断开S时，发现灯泡L先一下，过一会儿才熄灭、【实验分析】两个实验电路有一个共同特点，当闭合开关或断开开关时，通过线圈的电流发生了、由法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量发生了变化、线圈中产生_________、这个电动势总是导体中原来电流的变化、二、日光灯的原理3、工作过程：（1）当开关闭合时，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光、辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过、电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开、流过镇流器的电流急剧减小，会产生很高的___________，方向与原来电压的方向_____ ，形成瞬时高压加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光、（2）日光灯正常发光时，由于使用的是交变电流，电流的大小和方向做周期性变化、当交流电的大小增大时，镇流器上的自感电动势_____ 原电流增大，自感电动势与原电压反向；当交流电的大小减小时，镇流器上的自感电动势_____ 原电流减小，自感电动势与原电压，镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器就起________ _的作用、l【互动研讨】1、自感现象属于现象，遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律2、自感电动势的作用：阻碍原电流的，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化，即总是起着的作用、第六节自感现象及其应用班级姓名学号评价课堂训练案l 【当堂训练】1、（单选）如下图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是（）2、（单选）关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是（）A、线圈中电流变化量越大，线圈的自感系数越大B、线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C、若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D、不管电流如何变化，线圈的自感系数不变3、（双选）在如图所示的电路中，L 是足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，L1 和 L2 是两个完全相同的小灯泡、将开关 S 闭合，待灯泡亮度稳定后，再将开关 S 断开，则下列说法中正确的是（）A、S 闭合瞬间，两灯同时亮，以后 L1 熄灭，L2 变亮B、S 闭合瞬间，L1 先亮，L2 后亮，最后两灯亮度一样C、S 断开时，两灯都亮一些再慢慢熄灭D、S 断开时，L2 立即熄灭，L1 亮一下再慢慢熄灭。
高中物理 第一章 第六、七节 自感现象及其应用 涡流现象及其应用课件 粤教版选修3-2
第六节 自然现象及其应用 第七节 涡流现象及其应用
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2
知识点一 自感现象
1．由于通电导体本身的电流变化而产生的电磁 感应现象叫自感现象，在自感现象中产生的感 应电动势叫自感电动势．自感现象是一种特殊 的电磁感应现象，同样遵循楞次定律．
2．因此自感电动势的方向总是阻碍原来电流的 变化．即电流增大时，自感电动势阻碍电流增
定后A和B达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即
为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄
灭．综上所述A项正确．
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6
知识点二 日光灯的工作原理
1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：灯管中气体导电，发出紫 外线，照射管壁的荧光粉，然后发光，灯管 中气体要导电，需要较高的瞬时电压，这个 瞬时电压需要镇流器和启动器的配合完成．
大；当电流减小时，阻碍电流减小，因此自感
电动势总是
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3
起着延缓电流变化的作用．而自感电动势的大小 决定于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的 快慢．
3．自感系数L：描述通电线圈自身特性的物理量 叫做自感系数，自感系数跟线圈的形状，长短、 匝数等有关，线圈越粗、越长、匝数越多，它的 自感系数就越大．
D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
解析：匀强磁场时线圈磁通量没有变化，没有 感应电流，所以没有热量产生，环滚上的高度 等于h；非匀强磁场时，线圈磁通量有变化，有 感应电流，所以有热量产生，环滚上的高度小 于h.
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题型一 自感现象的理解
通电自感和断电自感的比较.
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高中物理第一章电磁感应第六节自感现象及其应用讲义含解析粤教选修3_2
自感现象及其应用1．当线圈中电流变化时，线圈本身产生自感电动势，这个电动势阻碍原电流的变化。
2．自感电动势的大小与通过线圈的磁通量变化的快慢和自感系数大小有关。
3．线圈越粗、越长、匝数越多，它的自感系数就越大。
此外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。
一、自感现象1．实验探究2．自感现象由于线圈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。
3．自感电动势在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
二、自感系数1．物理意义描述通电线圈自身影响自感电动势的特性的物理量，简称自感或电感。
2．影响因素线圈的形状、长短、匝数和有无铁芯。
线圈越粗、越长、匝数越多，其自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
3．单位亨利，简称亨，符号是H，常用的较小单位有毫亨和微亨。
三、日光灯1．构造如图161所示，由灯管、镇流器和启动器组成。
图1612．灯管(1)工作原理：在高压激发下，灯管内两灯丝间的气体导电，发出紫外线，管壁上的荧光粉在紫外线的照射下发出可见光。
(2)气体导电的特点：只有当灯管两端的电压达到一定值时，气体才能电离导电；而要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却低得多。
3．启动器的构造及作用(1)构造：双金属片(U形动触片和静触片)。
(2)作用：在开关闭合后，使电路短暂接通再将电路断开。
4．镇流器的作用(1)启动时产生瞬时高压使灯管发光。
(2)正常发光时，起着降压、限流的作用，保证日光灯的正常工作。
1．自主思考——判一判(1)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。
(×)(2)线圈自感电动势的大小与自感系数L有关，反过来，L与自感电动势也有关。
(×)(3)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势。
(√)(4)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反。
(×)(5)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大。
高中物理 第一章 电磁感应 第六节 自感现象及其应用 第七节 涡流现象及其应用 粤教版选修3-2
4．单位：亨利，简称为亨，符号为பைடு நூலகம்H.常用的有毫亨 (mH)和微亨(μH)．
1 mH＝10－3 H，1 μH＝10－3 mH.
解析：自感电动势总是阻碍原电流的变化，故 D 选 项正确．
答案：D
知识点二 日光灯
提炼知识 1．日光灯的组成：镇流器、灯管、启动器． 2．日光灯的发光：灯管中气体导电，发出紫外线， 照射管壁的荧光粉，然后才发出可见光．灯管中气体要 导电，需要较高的瞬时电压，这个瞬时电压需要镇流器 和启动器的配合完成．
(2)涡流的防止． ①原理：缩小导体的外周长，增大材料的电阻． ②事例：电机和变压器的铁芯用薄片叠压而成． ③目的：减少发热损失，提高机械效率．
判断正误
(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，不遵循法 拉第电磁感应定律．(×)
(2)金属探测器利用了涡流现象．(√)
小试身手
3.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分 别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时 间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的 是( )
提示：(1)开关断开后，感应电动势使线圈 L 中电流
IL 减小得更慢些．
(2)开关断开后，感应电流将沿线圈 L 向右流动，经 灯泡 A 后流到线圈的左端，即线圈 L 和灯泡 A 构成闭合 电路，回路中电流沿逆时针方向．
1．对自感电动势的理解． (1)自感电动势产生的原因． 通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量 发生变化，因而在原线圈中产生感应电动势． (2)自感电动势的作用． 阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化， 只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变 化的作用．
高中物理第1章电磁感应第6节自感现象及其应用课件粤教版选修3-21
3．镇流器的作用 日光灯启动时，提供高___压___；日光灯启动后，_降___压__限___流_． 4．启动器 启动器的作用：_通___断__电___路_．
_阻__碍___电流的增加
断电
断开开关的瞬间，灯泡 _阻___碍__电流的减小
自感
A逐___渐__变___暗__
3.自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势． 4．自感系数 (1)定义：描述_通__电___线__圈__自身特性的物理量，又称自感或电感． (2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量． (3)大小的决定因素：与线圈的大小、形状、圈数以及有无_铁__芯__等因素有关． (4)单位：国际单位是亨利，简称亨，符号是_H___，常用的还有毫亨(mH)和 微亨(μH)，1 H＝__1_0_3__ mH＝__1_0_6__ μH.
知 识 点 一
学
第六节 自感现象及其应用
业 分
层
测
评
知 识 点 二
自感现象与自感系数
[先填空] 1．自感现象：当线圈中的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势，阻 碍原来电流变化的现象．
2．通电自感和断电自感 电路
现象
自感电动势的作用
通电 自感
接通电源的瞬间，灯泡 A1较___慢__的___亮__起___来_
日光灯
[先填空] 1．主要组成 灯___管___、镇___流__器___和__启__动___器_．
2．灯管 (1)工作原理：管中气体导电时发出紫___外__线___，_荧__光___粉__受其照射时发出可 见光．可见光的颜色由荧光粉的种类决定． (2)气体导电的特点：灯管两端的电压达___到__一___定__值__时，气体才能导电；而 要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却__很__低__．
2019_2020学年高中物理第一章电磁感应第六节自感现象及其应用课件粤教版选修3_2
4.日光灯开始发光后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感 电动势，它总是阻碍电流的变化，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日 光灯正常工作.
例4 如图5所示为日光灯的结构示意图，若按图示的电路连
接，关于日光灯发光的情况，下列说法正确的是
A.S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
然断开，开关S断开前后，能正系的图象是
图4
√
提示 要注意断电前后，无线圈的支路电流方向是否变化.
三、日光灯的工作原理
1.闭合开关后，启动器动触片与静触片接触，使灯丝和镇流器线圈中有电流流 过，使灯丝预热. 2.电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U形片冷却收缩，两个触片分离， 电路自动断开. 3.在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动 势，方向与原来的电压方向相同，自感电动势与电源电压加在一起，形成一 个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电 流的通路开始发光.
例2 (多选)如图3所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，
LA是一灯泡，下列说法正确的是
A.开关S闭合瞬间，无电流通过灯泡
√B.开关S闭合后，电路稳定时，无电流通过灯泡
图3
C.开关S断开瞬间，无电流通过灯泡
√D.开关S闭合瞬间，灯泡中有从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
技巧点拨
D.S断开瞬间，LA、LB立即熄灭
12345
4.(自感现象的图象问题)在如图7所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流 电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源. 在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流 过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下列 图象中能定性描述电流I随时间t变化关系的是
高中物理第一章电磁感应6自感课件教科版选修3
A.开关S闭合瞬间和断开瞬间,灯泡中都有从a到b的电 流通过 B.开关S闭合瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬 间则为从b到a C.开关S闭合瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬 间则没有电流通过 D.开关S闭合和断开瞬间,灯泡中都有电流通过
【解题探究】解答此题应注意以下两点: (1)电感线圈在接通瞬间相当于_断__路__。 (2)电感线圈在断开瞬间相当于_电__源__。 【解析】选B、D。开关S接通瞬间,L相当于断路,有电 流通过灯泡,电流方向由a到b;而断开瞬间,L相当于电 源,给灯泡供电,电流方向是从b到a,故A、C错误,B、D 正确。
二 两种自感现象及分析
【典例】(2017·北京高考)图甲和图乙是教材中演示
自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时, 断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开 关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最 终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是 世纪金榜导 学号( )
【核心归纳】 1.对自感电动势的理解: (1)作用:阻碍原电流的变化。阻碍不是阻止,原电流仍 在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推 迟电流变化的作用,这就是电的“惯性”。
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休 息时间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来 动一动，久坐对身体不好哦~
2.决定线圈自感系数大小的因素:线圈的形状、体积、 匝数以及是否有_铁__芯__等。
三、自感的典型应用——日光灯
1.结构:普通的日光灯是由_灯__管__、_镇__流__器__、_启__动__器__ 组成。 2.启动器:也称_启__辉__器__,是一个充有氖气的小玻璃泡, 里面有两个电极,一个是固定不动的_静__触__片__,另一个是 用_双__金__属__片__制成的U形动触片。
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2019-2020学年高中物理第一章电磁感应第6节自感现象及其应
用教案粤教版选修3-2
本节教材分析
三维目标
1.知识与技能
（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特征的物理量。
（3）知道影响自感系数的因素。
（4）知道日光灯的基本原理和结构。
2.过程与方法
（1）观察自感现象，认识实验在物理学研究中的作用。
（2）通过自感电动势大小的探究，加深对控制变量法的认识。
（3）经过日光灯工作原理的探究过程，尝试用科学探究方法研究物理问题。
3.情感态度与价值观
（1）通过自感现象与决定自感电动势大小的因素的探究活动，培养学生参与科学探究活动的热情和实事求是的科学态度。
（2）了解自感现象的实际应用，体会物理学对经济、社会发展的推动作用。
教学重点
由现象入手，分析产生现象的原因，找出基本规律，将所学的知识、规律应用到实际问题中。
教学难点
分析自感现象产生的原因及日光灯原理。
教学建议
自感现象是一种特殊的电磁感应现象，教材通过实验探究，使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律，导体本身的电流变化，引起磁通量变化，这是产生自感现象的原因；而根据楞次定律，自感电动势的作用是阻碍电流变化。
然后教材通过讨论与交流，利用类比，电磁感应产生的感应电动势与磁通量的变化率成正比，那么自感电动势于什么有关？能启迪学生思考，然后通过实验探究，要让学生自己动手，并把实验现象观察结果填写在表格中，从而引出自感系数。
日光灯是常用的设备，课本先介绍了日光灯的结构和发光特点，然后通过“观察与思考”栏目，让学生搞清楚日光灯的工作原理，并总结镇流器所起的作用。
并在书末简单提出了电子
镇流器及新型灯具，引导学生进一步收集资料、自行探究。
新课导入设计
导入一
引入
（1）发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？
（2）如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？
▲学生猜想
导入二
复习引入
师：上节课提到了几种不同形式的电磁感应现象，你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？
☆生：穿过电路的磁通量发生变化
师：对！不论采用什么方式，只要能使穿过电路的磁通量发生变化，均能引起电磁感应现象。
我们平常用的日光灯启动时需要的电压是三百多伏，但是居民用电的电压是220伏，为什么日光灯能启动呢？。