物理選修3-2課堂探究第四章第六節(jié)互感和自感含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂研究研究一對自感現(xiàn)象的理解·問題導(dǎo)引·如圖為日光燈的接線圖,觀察請思慮：(1)接通電源時,啟動器起到什么作用?鎮(zhèn)流器起到什么作用？(2)日光燈在什么時候啟動發(fā)光？提示:（1）接通電源時，啟動器發(fā)出輝光,相當(dāng)于啟動器短路接通，鎮(zhèn)流器起控制電流的作用；(2)啟動器斷開剎時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢，出現(xiàn)一個高電壓加在燈管兩端,燈管中的氣體放電、發(fā)光?！っ麕熅v·1．對自感現(xiàn)象的理解自感現(xiàn)象是一種電磁感覺現(xiàn)象，遵守紀(jì)拉第電磁感覺定律和楞次定律。2．對自感電動勢的理解(1）產(chǎn)生原因?qū)W必求其心得，業(yè)必貴于專精經(jīng)過線圈的電流發(fā)生變化，以致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,因而在原線圈上產(chǎn)生感覺電動勢。(2）自感電動勢的方向當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同（即：增反減同）。3)自感電動勢的作用阻攔原電流的變化，而不是阻攔，原電流仍在變化，可是使原電流的變化時間變長,即總是起著推遲電流變化的作用。3．對電感線圈阻攔作用的理解(1）若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得經(jīng)過電感線圈的電流不能夠突變.2)若電路中的電流是牢固的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻攔作用是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻引起的?！纠}1】（多項選擇)以下列圖的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻r不能夠忽略，R1和R2是兩個定值電阻,L是一個自感系數(shù)較大的線圈.開關(guān)S原來是斷開的，從閉合開關(guān)S到電路中電流達到牢固為止的時間內(nèi)，經(jīng)過R1的電流I1和經(jīng)過R2的電流I2的變化情況是( )學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精A．I1開始較大此后逐漸變小B．I1開始很小此后逐漸變大C．I2開始很小此后逐漸變大．I2開始較大此后逐漸變小解析：閉合開關(guān)S時,由于L是一個自感系數(shù)較大的線圈，產(chǎn)生反向的自感電動勢阻攔電流的變化，因此開始I2很小，隨著電流達到牢固，自感作用減小，I2開始逐漸變大，閉合開關(guān)S時，由于線圈阻攔作用很大，路端電壓較大，隨著自感作用減小，路端電壓減小，因此R1上的電壓逐漸減小,電流逐漸減小,故A、C正確。答案：AC題后反思（1)電流變化時，電感線圈對電流的變化有阻攔作用。（2)電流穩(wěn)準(zhǔn)時，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線。研究二自感現(xiàn)象中，燈泡亮度變化的問題·問題導(dǎo)引·如圖甲、乙所示,線圈自感系數(shù)很大，直流電阻很小,當(dāng)開關(guān)S斷開時,請思慮：學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1)圖甲中燈泡的亮度會怎樣變化？2)圖乙中燈泡的亮度會怎樣變化？提示:開關(guān)斷開時，圖甲中燈泡逐漸熄滅，圖乙中燈泡先亮一下，再逐漸熄滅?！っ麕熅v·解析通斷電燈泡亮度變化問題，要點要搞清楚電路的連接情況，依照電路特點進行詳盡解析。與線圈串通的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電電流逐漸增大，燈泡電流I1突然變大,此后時逐漸變亮逐漸減小達到牢固電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、電流逐漸減小，燈泡斷電I2逐漸變暗，電流方向時①若I2≤I1,燈泡逐漸不變變暗學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精②若I2＞I1，燈泡閃亮一下后逐漸變暗，兩種情況燈泡電流方向均改變【例題2】以下列圖的電路中，a1和a2是兩個相同的小燈泡,L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同.在開關(guān)S接通和斷開時,燈泡a1和a2亮暗的序次是（）A．接通時a1先達最亮,斷開時a1后滅B．接通時a2先達最亮,斷開時a1后滅C．接通時a1先達最亮，斷開時a1先滅D．接通時a2先達最亮，斷開時a2先滅解析：當(dāng)開關(guān)S接通時，a1和a2同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢阻攔電流的增大,使經(jīng)過線圈的電流從零開始慢慢增加，因此開始時電流幾乎全部從a1經(jīng)過，而該電流又將同時分路經(jīng)過a2和R，因此a1先達最亮，經(jīng)過一段時間電路牢固后，a1和a2達到相同亮；當(dāng)開關(guān)S斷開學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精時,電源電流馬上為零，因此a2馬上熄滅,而對a1，由于經(jīng)過線圈的電流突然減小,線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻攔電流的減小,使線圈L和a1組成的閉合電路中有感覺電流,因此a1后滅.答案：A題后反思在電路斷開時，自感線圈的自感電動勢阻攔原電流的減小,此時自感線圈在電路中相當(dāng)于一個電源，表現(xiàn)為兩個方面：一是自感電動勢所對應(yīng)的