【高中物理】高中物理(人教版)选修1-1同步教师用书：第3章-第6节-自感现象-涡流.doc

六、自感现象涡流

学习目标

知识脉络

1．知道什么是自感现象，了解自感系数与涡流．(重点)

2．理解影响自感系数大小的因素．(重点)

3．知道利用自感现象和涡流的实例，知道自感现象与涡流危害的避免方法．(难点)

4．了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理．(难点)

自感现象及电感器

eq\o([先填空])

1．自感现象

线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起磁通量的变化，也会在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做自感电动势，这种现象叫做自感现象．

2．自感的作用

阻碍电路中电流的变化．

3．电感器：电路中的线圈叫做电感器．

4．描述电感器性能的物理量：自感系数，简称自感．决定线圈自感系数的因素：线圈的大小、匝数、线圈中是否有铁芯．有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得多．

5．电感器的电路作用：由于线圈中的自感电动势总是阻碍电流的变化．因此，电感器对交流有阻碍作用．

eq\o([再判断])

1．线圈中电流增大时，自感现象阻碍电流的增大．(√)

2．线圈中电流减小时，自感现象阻碍电流的减小．(√)

3．线圈匝数越多，对电流变化的阻碍作用就越大．(√)

eq\o([后思考])

1．一个灯泡通过一个粗导线绕制的线圈与一交流电源相连接，如图3-6-1所示．一条形铁块插进线圈之后，该灯明亮程度是否会发生变化？

图3-6-1

【提示】灯泡亮度会变暗，线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的总电压等于线圈上的电压与灯泡上的电压之和．电源提供的220V电压，一部分降落在线圈上，剩余的部分降落在灯泡上，把条形铁块插进线圈后，线圈的自感系数增大，对交流电的阻碍作用增大，线圈分得的电压增大，灯泡上的电压减小，故灯泡变暗．

2．有人说自感现象不遵守法拉第电磁感应定律，你认为这种说法对吗？

【提示】这种说法不对．自感现象是电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律．

1．通电自感和断电自感

通电自感

断电自感

电路图

电路准备

灯A1、A2规格完全相同，闭合S，调节R使A1、A2亮度相同，再断开S

线圈L的自感较大，闭合S，使灯A发光

实验现象

S重新闭合，灯A2立刻正常发光，灯A1逐渐亮起来

S断开时，灯A过一会儿才熄灭

原因

S闭合时，电流从零开始增加，穿过L的磁通量逐渐增加，产生的感应电动势与L中原电流方向相反，阻碍L中电流增加，推迟了电流达正常值的时间

S断开时，L中电流突然减弱，穿过L的磁通量减少，L中产生与原电流方向相同的感应电动势，阻碍电流的减小，这时，L与A构成闭合回路，灯A会闪亮一下再熄灭

2．自感现象的实质

自感现象遵循法拉第电磁感应定律．自感是由自身电流变化而产生的电磁感应现象．而前面所学变压器是由于另外线圈中电流变化，进而磁场、磁通量变化而在该线圈回路中产生电磁感应的现象，因此又叫互感现象．

3．自感的作用

阻碍电流的变化，应理解为自感仅仅是减缓了原电流的变化，而不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．

4．电感器的特点

由于恒定直流的大小不变，通过电感器的磁通量不变，无自感电动势．因此，电感器对恒定直流无阻碍作用，故电感器有“通直流，阻交流”的特点．

1．如图3-6-2所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为I1，流过灯A的电流为I2，且I1I2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的()

【导学号

图3-6-2

【解析】S断开前，流过A与L的电流分别为I2、I1，二者方向相同；S断开后，I2立即消失，但由于自感作用，I1不会立即消失，并且A与L构成一回路，A中电流方向反向且由I1逐渐减小至0.

【答案】D

2．如图3-6-3所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有()

图3-6-3

A．灯A立即熄灭

B．灯A慢慢熄灭

C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭

D．无法判定

【解析】当开关S断开时，由于通过电感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯立即熄灭．因此正确选项为A.

【答案】A

3．(多选)如图3-6-4所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是()

【导学号

3-6-4

A．闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮

B．闭合开关S接通电路时，A1、A2始终一样亮

C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会才熄灭

D．断开开关S切断电路时，A1、A2都过一会才熄灭

【解析】闭合开关时，由于自感电动势的作用，A1电路中的电流只能逐渐增大到与A2中的电流相同，故选项A正确，选项B错误；开关由闭合到断开，L相当于电源