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第2节 自 感;学习目标
1.了解自感现象及自感现象产生的原因.
2.知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解影响其大小的因素.
3.了解日常生活和生产技术中自感现象的应用情况.;一、自感现象和自感电动势
1.自感现象:由导体______________变化所产生的电磁感应现象.
2.自感电动势
(1)定义:由导体______________变化所产生的感应电动势.
(2)特点:总是阻碍导体中原电流的______________
(3)方向:线圈中电流增大时,自感电动势的方向与原电流______________;当线圈中电流减小时,自感电动势的方向与原电流______________;2.自感系数的物理意义
表征线圈能产生自感电动势本领大小的物理量.数值上等于通过线圈的电流在1 s内改变1 A,产生的自感电动势的大小.
3.决定自感系数L大小的因素
线圈的自感系数与线圈的______________、横截面积、______________、匝数等因素有关.线圈的横截面积越大,匝数越多、越密,线圈越长,它的自感系数就_____________将___________插入线圈,也会使线圈的自感系数大大增加.;4.单位
自感系数的单位是_______,简称______,符号是______.常用的较小单位还有___________(mH)和_________(μH).1 mH=__________H,1 μH=_________H.
[想一想]2.自感系数和力学中反映物体惯性大小的“质量”对比,看它们有哪些相似之处?
提示:自感系数L的大小表示线圈对电流变化阻碍作用的大小,它反映了线圈对电流变化延时作用的强弱.因此,自感系数也可叫做“电磁量”.力学中的质量是表示物体的惯性大小的参量,它反映了物体对速度变化阻碍作用的强弱.自感系数L和质量都是物体本身属性的一种表现.;1.自感电动势是感应电动势,遵循楞次定律.自感电动势是由电流的变化引起的,因此自感电动势的阻碍作用表现为总是阻碍线圈中电流的变化.
2.像理解楞次定律一样,自感电动势的阻碍作用不等于阻止,它只是延缓了电流变化过程的进行,但并不能使变化过程停止,更不能使过程反向,这就是电的“惯性”.; 下列说法正确的是( )
A.即使线圈中电流不变,线圈也会有自感电动势
B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
C.??线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反;[解析] 由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电动势,A错误;当线圈中电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B错误;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,C正确;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,D错误.
名师归纳
理解自感电动势的作用及判断自感电动势(电流)方向时要理解好“阻碍”的含义,用好“阻碍”做分析,记好“增反减同”是规律.;D;1.通电自感;S闭合
的瞬间;实验电路;S断开
的瞬间;特别提醒:在通电自感现象中,线圈L相当于阻值逐渐减小的“电阻”;在断电自感现象中,线圈L相当于电动势逐渐减小的“电源”.在断电自感中要判断某一个小灯泡是否会闪亮一下再熄灭,一是看是否能组成临时回路,二是看此时通过小灯泡的电流比断开前大,还是小; 某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )
?A.电源的内阻较大
B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大
D.线圈的自感系数较大;[思路探究] (1)自感线圈在电路中的作用是什么?
(2)小灯泡能否“闪亮”的原因是什么?
[解析] 根据实物连线图画出正确的电路图如图所示.当闭合开关S,电路稳定之后,小灯泡中有稳定的电流IA,电感线圈中有稳定的电流IL,当开关S突然断开时,电流IA立即消失,但是,由于自感电动势的作用,流过线圈的电流IL不能突变,而是要继续流动,于是,电感线圈和小灯;泡构成了回路,如果ILIA,则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭,线圈的自感系数越大,小灯泡延时闪亮的时间就越长.如果不满足ILIA的条件,小灯泡只是延时熄灭,不会观察到闪亮一下再熄灭.可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足ILIA的条件,这是
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