2020高中物理 1.6 自感现象及其应用 学案（粤教版选修3-2）

2020高中物理 1.6 自感现象及其应用 学案（粤教版选修3-2）

‎1.6 自感现象及其应用 学案（粤教版选修3-2） ‎ ‎1．由于导体线圈本身的电流发生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电动势叫做自感电动势．‎ ‎2．自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量变化快慢(即电流变化快慢)有关，还跟线圈的自感系数有关．线圈的横截面积越大，匝数越多，它的自感系数就越大，有铁芯时的自感系数比没有铁芯时要大得多．‎ ‎3．日光灯主要由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成．灯管中气体在导电时主要发出紫外线，荧光粉受到紫外线的照射发出可见光，启动器的作用为自动开关．镇流器在启动器动静触片断开后，提供瞬时高压点燃灯管，之后起到降压限流的作用．‎ ‎4．(双选)通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的(　　)‎ A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量也将均匀增大 D．自感系数和自感电动势不变 答案　CD 解析　线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，故C项正确；而自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关；自感电动势EL＝L，与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，L一定，已知电流均匀增大，说明电流变化率恒定，故自感电动势不变，D项正确．‎ ‎5．关于线圈自感系数的说法，错误的是(　　)‎ A．自感电动势越大，自感系数也越大 B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D．电感是自感系数的简称 答案　A 解析　自感系数是由线圈本身的特性决定的．线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，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要大得多．‎ ‎6．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(　　)‎ 答案　A 解析　根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需预热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可．当动、静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项C错误．选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中气体导电，选项D错误．只有选项A是正确的．‎ ‎【概念规律练】‎ 知识点一　对自感现象的理解 ‎1．关于自感现象，正确的说法是(　　)‎ 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　当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时与原来的电流同向，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；自感系数只取决于线圈的本身因素，与电流变化情况无关．故选项C错误；结合选项B的错误原因可知，选项D正确．‎ 点评　自感的实质仍然是电磁感应现象，电流的强弱决定其周围磁场的强弱，当电流变化时引起电流周围的磁场发生变化，就会在线圈中产生感应电动势．‎ ‎2．关于线圈的自感系数、自感电动势下列说法中正确的是(　　)‎ A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大 B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量 C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变 D．自感电动势总与原电流方向相反 答案　C 知识点二　通电自感和断电自感 ‎3．如图1所示电路中，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是(　　)‎ 图1‎ A．当开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮 B．当开关S闭合时，B灯先亮，A灯后亮 C．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭 D．当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后亮度不变 答案　C 解析　当开关S闭合时，电路中电流增加，由于线圈的自感作用，其中产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A、B二灯相当于串联，同时亮；之后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，因B灯所加电压增加而变得更亮．‎ 点评　开关闭合时，线圈自感电动势与电源电动势方向相反，若自感系数足够大，瞬间可以认为断路，随即变缓直至消失．‎ ‎4．(双选)在如图2所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光．则下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．当断开S时，灯A立即熄灭 B．当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭 D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 答案　BC 解析　在S断开的瞬间，L与A构成闭合回路，灯A不会立即熄灭．问题是“小灯泡在熄灭之前是否更亮一下”这一点如何确定．根据P＝I2R可知，灯A能否闪亮，取决于S断开的瞬间，流过A的电流是否更大一些．在断开S的瞬间，灯A中原来的电流IA立即消失．但灯A和线圈L组成一闭合回路，由于线圈L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，它还要通过回路维持短暂的时间．如果IL>IA，则灯A熄灭之前要闪亮一下；如果IL≤IA，则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于IL和IA的大小关系，由RA和RL的大小关系决定：若RA>RL，则IA

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