1.6自感
自感
I1
0 (1) 当 IL ＞ IA请同学们观察开关合上时， ，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 当 IL ＜ IA ， 灯泡逐渐熄灭，不会闪亮 (2) 开关S断开时，灯泡的亮 一下 度如何变化
现象： 闭合时， A立即亮，而后逐渐熄灭 断开时， A闪亮一下后逐渐熄灭
t
I2 0 I1
思考： 为什么 灯泡会 闪亮一 下呢？
•启动器从接通到断开瞬间，镇 流器上产生很高的自感电动势。
•与电源电压一起，给灯管两端 瞬时高压（800V左右），日光灯 点亮。
日光灯点亮后： 灯管导通，启动器两端电压如何？ 导通后，镇流器的作用？
灯管导通后，镇流器起降压限流的作用。 启动器两端电压等于灯管两端（100V左右）， 触片分离，断路，可取掉。
t
一. 自感现象
1. 自感现象:由于导体本身的电流变化而引起的电磁感应现象
2.自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势称自感电动 势。 （1）自感电动势的方向： 当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反 当原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同
（2）自感电动势的大小：
BS E自 =n n t t B I t t
感
R1 S
A2
R
产生
观察： 合上开关S瞬间两灯 泡的亮度情况。
流过A、B灯的电流随时间怎样 变化？
IA
现象： A2立即亮 A1逐渐亮起来
I
IB t
1.断电自感：
L
电路中I↓ → 线圈上B↓ ↑ 阻碍 ↓ E感(同向) ← 线圈中Φ↓
A
产生
流过灯的电流随时间怎样变化？
S
总结： 观察：
灯泡A的亮度变化
③日光灯的工作条件：高电压启动，低电压工作
【选修3—2】1.6 自感现象及应用
典型例题分析：
答案：D
）
3、关于自感现象，下列说法正确的是（
A、感系数 一定较大
C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大
D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
典型例题分析：
答案：A
4、如图所示，L为自感系数较大
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
典型例题分析：
1、如图实验中，当电键闭合后，通 过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 C 图；通过灯泡A2的电流随时间变 ___ A图 化的图像为___
典型例题分析：
2、如图实验中，若线圈L的电阻RL 与灯泡A的电阻RA相等，则电键断开 前后通过线圈的电流随时间的变化图 像为______ A 图，通过灯泡的电流随时 间的变化图像为_______ C 图； 若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随 时间的变化图像为_____ B ，通过灯泡的电流图像为____ D
一．自感现象
电路中的符号
1、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 2、自感电动势---- 在自感现象中产生的感应电动势
二．自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
I EL t
2、自感系数物理意义：描述线圈产生自感电动势的 能力 （1）决定线圈自感系数的因素： 线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等 （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。
的线圈，电路稳定后小灯泡正常发
光，当断开电键的瞬间会有：
1.6 自感现象及其应用
1.6 自感现象及其应用适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域粤教版课时时长（分钟）60知识点自感现象；自感电动势；自感系数；日光灯 .教学目标1．知道什么是自感现象及自感电动势，会分析和解释自感现象．2．知道自感电动势的大小和自感系数有关，并知道影响自感系数的因素．3．知道日光灯的组成，能用自感的知识分析日光灯的启动及工作原理．教学重点影响自感系数的因素．教学难点用自感的知识分析日光灯的启动及工作原理．教学过程一、复习预习1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2．引起回路磁通量变化的原因有哪些？3．自感：由于线圈本身的_____________________而产生的电磁感应现象．答案：1．只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 2．磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等．3．电流发生变化二、知识讲解课程引入：首先请思考以下两个问题：（1）在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？本节课我们学习这方面的知识。
考点/易错点1自感现象1、自感：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．2、自感电动势：由于自感现象而产生的电动势．3、自感电动势对电流的作用：电流增加时，感应电动势阻碍电流的增加；电流减小时，感应电动势阻碍电流的减小．4、实验与探究电路现象自感应电动势的作用通电自感接通电源的瞬间，灯泡L1逐渐变亮. 阻碍电流的增加断电自感断开开关的瞬间，灯泡L′逐渐变暗. 阻碍电流的减小考点/易错点2自感系数1、物理意义：描述线圈本身特性的物理量，简称自感或电感．2、影响因素：线圈的形状、长短、匝数、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mH和μH .考点/易错点3日光灯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，所需的电压却低得多．3、镇流器的作用日光灯启动时：提供瞬时高压；日光灯启动后：降压限流．4、启动器(1)启动器的作用：自动开关．(2)启动器内电容器的作用：减小动、静触片断开时产生的火花，避免烧坏触点．考点/易错点4自感现象的理解1、对自感电动势的进一步理解(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．(3)自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同．2、自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小)．(2)判断自感电动势方向．电流增强时(如通电)，自感电动势方向与原电流方向相反；电流减小时(如断电)，自感电动势方向与原电流方向相同．(3)分析电流变化情况，电流增强时(如通电)，自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍增加，电流逐渐增大．电流减小时(如断电)，由于自感电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小，线圈中电流方向不变，电流逐渐减小．特别提醒自感电动势阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长．考点/易错点5自感现象中灯泡亮度变化在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗．要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况.与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然变大，然后逐渐减小，达到稳定断电时电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1，逐渐变暗②若I2>I1，电流方向不变灯泡先亮一下再变暗，两种情况电流的方向都变化特别提醒线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的．对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的，它决定了要达到稳定值所需的时间；对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的，决定了电流所能达到的稳定值．考点/易错点6日光灯的工作原理1、构造日光灯的电路如图所示，由日光灯管、镇流器、开关等组成．2、日光灯的启动当开关闭合时，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，从而接通电路，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，两个触片分开，电路自动断开，通过镇流器的电流迅速减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来电压方向相同，形成瞬间高压加在灯管两端，使灯管中的气体开始导电，于是日光灯管就成了通路开始导电发光．3、日光灯正常工作时镇流器的作用由于日光灯使用的是交流电源，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阻碍原电流增大，自感电动势与原电压反向，当交流电减小时，镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小，自感电动势与原电压同向，可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化，镇流器起降压、限流的作用．三、例题精析【例题1】【题干】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．【例题2】【题干】如图所示电路中，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( )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．【例题3】【题干】(双选)在如图所示的电路中，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( )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I A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I L不会立即消失，它还要通过回路维持短暂的时间．如果I L>I A，则灯A熄灭之前要闪亮一下；如果I L≤I A，则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于I L和I A的大小关系，由R A和R L的大小关系决定：若R A>R L，则I A<I L，灯将闪亮一下；若R A≤R L，则I A≥I L，灯将逐渐熄灭．点评开关断开时，原电源不提供电流，若线圈形成回路，则自感电动势会通过回路形成电流，因此断电时线圈起到瞬间电源的作用．【例题4】【题干】(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．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B．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不能起作用C．日光灯点燃后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D．日光灯点燃后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低电能的消耗【答案】AC【解析】镇流器在日光灯点燃时产生一个瞬时高压，点燃后起到降压限流作用，故A对；点燃后，镇流器仍有用，降压限流，而启动器就不起作用了，可以将启动器去掉，故B不对，C对；日光灯灯管电阻很小，电流不能太大，灯管发光后，由于通入了交流电，使线圈产生了自感作用，阻碍了电流的变化，镇流器起降压限流的作用，若使镇流器短路日光灯就不能正常工作了，故D不对．点评日光灯管在点燃和正常发光时的工作状态：日光灯管在点燃时需要500 V～700 V的瞬时高压，这个高压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的．当灯管点燃后，它的电阻变得很小，只允许通过较小的电流，需要加在它两端的电压变小，镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用．【例题5】【题干】(双选)在图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】AD【解析】甲图中，灯泡A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，灯泡渐渐变暗．乙图中，灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，电感线圈相当于一个电源给灯A 供电，因此在这一短暂的时间内，反向流过A的电流是从IL开始逐渐变小的，所以灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗，故选项A、D正确．方法总结在开关断开时，电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后电流开始缓慢减小到零，断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于当初两支路中电流大小的关系．【例题6】【题干】如图所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S 突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是( )【答案】D【解析】开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，灯泡支路的电流立即减为零，但是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小为零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．方法总结解图象问题时，先要搞清楚研究什么元件上的电流随时间的变化关系；其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向是相同还是相反、大小如何变化等因素来确定图象．四、课程小结1、自感现象●自感：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．●自感电动势：由于自感现象而产生的电动势．●自感电动势对电流的作用：电流增加时，感应电动势阻碍电流的增加；电流减小时，感应电动势阻碍电流的减小．2、自感系数●物理意义：描述线圈本身特性的物理量，简称自感或电感．●影响因素：线圈的形状、长短、匝数、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铁芯时大得多．单位：亨利，简称亨，符号是H.常用的较小单位有mH和μH . 1H=103 mH 1H=106μH3、日光灯●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．。
1.6自感现象及其应用
❖ 问题提出：在电磁感应现象中，有一种叫做自感现象的特殊 情形，这又是一种什么样的电磁感应现象呢？
实验探究一、
L
L1
观察：闭合开关S瞬间，会有什么
2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 （ D ） A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
3．如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自 感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 （ C ） A．当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B．当接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭 D．当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭
一、自感现象
课堂小结
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。
自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势。
特点：自感电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化的。
二、自感系数
1、理论分析表明：
ε=L△I/△t。
L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。
2、单位：亨利 ，符号H，毫亨（mH）、微亨（μH）
A
实验探究二、
观察：S断开时，会有什么现象呢？
L
S 断开时，A 灯突然闪亮一下
S
才熄灭。
思考：如何解释这种现象？
在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁 通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时 电源已经断开，但线圈 L 和灯泡 A 组成了闭合电路，在这个电 路中有感应电流通过，因为感应电流大于原电流，所以灯泡不 会立即熄灭，而是闪了一下再熄灭。
2011高二物理学案：1.6 自感现象及其应用(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E L ＝L ΔIΔt，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1A ．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2A ．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 ＝I 2R 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I A 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I L 不会立即消失，它还要通过回路维持短暂的时间．如果I L >I A ，则灯A 熄灭之前要闪亮一下；如果I L ≤I A ，则灯A 是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于I L 和I A 的大小关系，由R A 和R L 的大小关系决定：若R A >R L ，则I A <I L ，灯将闪亮一下；若R A ≤R L ，则I A ≥I L ，灯将逐渐熄灭．点评 开关断开时，原电源不提供电流，若线圈形成回路，则自感电动势会通过回路形成电流，因此断电时线圈起到瞬间电源的作用．知识点三 日光灯5．(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 ．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 B ．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不能起作用C ．日光灯点燃后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D ．日光灯点燃后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低电能的消耗 答案 AC解析 镇流器在日光灯点燃时产生一个瞬时高压，点燃后起到降压限流作用，故A 对；点燃后，镇流器仍有用，降压限流，而启动器就不起作用了，可以将启动器去掉，故B 不对，C 对；日光灯灯管电阻很小，电流不能太大，灯管发光后，由于通入了交流电，使线圈产生了自感作用，阻碍了电流的变化，镇流器起降压限流的作用，若使镇流器短路日光灯就不能正常工作了，故D 不对．点评 日光灯管在点燃和正常发光时的工作状态：日光灯管在点燃时需要500 V ～700 V 的瞬时高压，这个高压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的．当灯管点燃后，它的电阻变得很小，只允许通过较小的电流，需要加在它两端的电压变小，镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用．6．启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和U 形动触片．通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中不正确的是( )A ．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致U 形动触片受热膨胀B ．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C ．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过D ．当电路通电后，两个触片冷却，两个触片重新分离 答案 C解析 依据日光灯的工作原理可知，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．辉光产生热量使U 形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U 形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．点评 启动器利用氖管的辉光放电，U 形动触片膨胀伸展与静触片接触，自动把电路接通，电路接通后，氖气停止放电，U 形动触片冷却收缩，两个触片分开电路断开，电路断开时镇流器产生瞬时高电压点亮日光灯．【方法技巧练】断电自感中灯泡亮度变化的分析技巧7．(双选)在图3甲、乙电路中，电阻R 和电感线圈L 的电阻都很小．接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则( )图3A ．在电路甲中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路甲中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路乙中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 答案 AD解析 甲图中，灯泡A 与电感线圈L 在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S 时，线圈L 中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A 的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，灯泡渐渐变暗．乙图中，灯泡A 所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S 时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，电感线圈相当于一个电源给灯A 供电，因此在这一短暂的时间内，反向流过A 的电流是从I L 开始逐渐变小的，所以灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗，故选项A 、D 正确．方法总结 在开关断开时，电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后电流开始缓慢减小到零，断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于当初两支路中电流大小的关系．8．如图4所示的电路中，S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A ，流过灯泡的电流是1 A ，将S 突然断开，S 断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I 随时间t 变化关系的图象是( )图4答案 D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，灯泡支路的电流立即减为零，但是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小为零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．方法总结解图象问题时，先要搞清楚研究什么元件上的电流随时间的变化关系；其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向是相同还是相反、大小如何变化等因素来确定图象．。
物理高中选修3-2教科版：1.6自感 日光灯同步课件(44张)
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断开开关的瞬间，灯 断电自感 泡 D__________ 延迟熄灭 ．有 时灯泡 D 会闪亮一 下，然后逐渐变暗
阻碍 电流的减小 ______
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2．对电感线圈阻碍作用的理解 (1)若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流 的变化，使得通过电感线圈的电流不能突变． (2)若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由 绕制线圈的导线的电阻引起的．
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《恒谦教育教学资源库》 3．自感现象的分析思路
图 162
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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
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自感现象属于电磁感应现象，同样遵守楞次定律和法拉第电磁
【提示】
电弓脱离电网线的瞬间电流减小，所产生的自感电动势很大，
在电弓与电网线的空隙产生电火花．
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[合作探讨]
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探讨：如图 161 所示，在演示断电自感实验时，有时灯泡 D 会闪亮一下， 然后逐渐熄灭，你能说出是什么原因导致的吗？
高中物理1.6自感-优秀课件
自感
观察思考1
I
观察I2：合上开关S，观
察两I1灯泡亮度变化情况
0
t
现象：L2立即亮 L1逐渐亮起来
观察思考2
L
A 闪亮
S
观察：IL 待灯泡正常发光 后，断开电路，观察灯 泡亮0 度的t1 变化 t
现象IA：灯泡在短时间内继 续发0光，t闪1 亮后逐t渐熄灭
-IL
观察思考2
L
A?
S
现I象L ：灯泡在短时间内
继续发光，延迟熄灭
0 t1
t
IA
0 t1
t
-IL
一、自感现象
1.自感现象：由于导体线圈本身的电流发生变化而引 起的电磁感应现象
2.自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势称自 感电动势。 〔1〕自感电动势的方向：楞次定律判断
当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反 当原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同
〔2〕自感电动势的大小：法拉第电磁感应定律
二、自感系数
L叫自感系数，自感或电感 L的大小：反映线圈本身特征的物理量，由线圈本身 性质决定。 L的大小：跟线圈的形状、长短、匝数及有无铁芯等 因素有关
单位:亨利(H) 1H=1×103mH=1×106μH
活动P24 危害：大型电动机断电时产生电弧现象
三、自感的典型应用---日光灯
①灯管
发光原理
高压激发 气体导电
产生紫 外线
激发荧光 物质发光
②启动器启辉器〕
由氖泡、电容并联 氖泡：充有氖气、两个电极 〔动、静触片〕
③流器 有铁芯的自感系数很大的线圈 启动器从接通到断开瞬间，流 器上产生很高的自感电动势。
日光灯点亮后流器 又起什么作用？
2020-2021学年高二物理教科版选修3-2学案：1.6 自感 Word版含解析
学案8 自感[学习目标定位] 1.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.2.了解自感电动势的表达式E L＝L ΔIΔt，知道自感系数的打算因素.3.了解日光灯结构及工作原理．1．通电导线四周存在磁场，当导线中电流变大时，导线四周各处的磁场都增加，当导线中电流减小时，导线四周各处的磁场都减弱．2．楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．一、自感现象1．自感：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象． 2．自感电动势：在自感现象中产生的电动势． 二、自感系数1．自感电动势的大小：E L ＝L ΔIΔt ，其中L 是自感系数，简称自感或电感．单位：享利，符号：H.1 mH ＝10－3 H ；1 μH ＝10－6 H.2．自感系数是由线圈本身性质打算的，跟线圈的外形、体积、匝数，以及是否有铁芯等因素有关． 三、自感的典型应用——日光灯1．一般的日光灯电路由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成． 2．镇流器是一个有铁芯的自感系数很大的线圈.一、自感现象 [问题设计]1．通电自感：如图1所示，开关S 闭合的时候两个灯泡的发光状况有什么不同？图1答案 灯泡A 2马上正常发光，灯泡A 1渐渐亮起来．2．断电自感：如图2所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．图2(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向有何关系？(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的缘由是什么？答案 (1)S 闭合时，灯泡A 中电流向左，S 断开瞬间，灯泡A 中电流方向向右，所以开关S 断开前后，流过灯泡的电流方向相反．(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的缘由是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈中的电流大．要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必需使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡的电阻．而当线圈电阻大于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭． [要点提炼]自感现象是指当通过线圈的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象． 1．当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反； 2．当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同；3．自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻挡线圈中电流的变化，只是延缓了过程的进行． 4．断电自感中，若断开开关瞬间，通过灯泡的电流瞬间比断开开关前瞬间大，灯泡会闪亮一下；若断开开关后，通过灯泡的电流比断开开关前瞬间小，灯泡不会闪亮一下，而是渐渐变暗． 二、自感系数 [问题设计]请阅读教材“自感系数”的内容并回答下列问题． (1)自感电动势的大小打算于哪些因素？(2)自感系数与什么有关？答案 (1)自感电动势的大小与电流变化快慢和自感系数有关．(2)自感系数跟线圈的外形、体积、匝数等因素有关．另外还与有无铁芯有关． [要点提炼]1．自感电动势正比于电流的变化率，即E L ＝L ΔIΔt.2．试验表明，线圈横截面积越大，匝数越多，自感系数L 越大，线圈有铁芯时自感系数比没铁芯时大得多．三、日光灯 [问题设计]1．自感现象可分为断电自感和通电自感，在使日光灯管启动的过程中，应用了哪种自感现象？ 答案 断电自感．。
高中物理-第一章电磁感应3-2 1.6 自感
- 1 -第一章 电磁感应 第六节 自感【学习目标】1自主学习知道什么是互感现象和自感现象，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，知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
2．合作探究能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
3.激情投入，培养小组合作意识和团队精神【重难点】理解自感现象，利用自感现象解决实际问题【课前预习案】【使用说明】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握知识。
2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。
一、复习：1、引起电磁感应现象的最重要的条件是什么？2、楞次定律的内容是什么？二、教材助读（一）自感现象1、自感电动势总要阻碍导体中 ，当导体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向 ，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向 。
注意：“阻碍”不是“阻止”，电流还是在变化的。
2、自感电动势的定义：A 、对自感现象的理解自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律. B 、对自感电动势的理解 (1)产生原因(2)自感电动势的方向(3)自感电动势的作用3.对电感线圈阻碍作用的理解提示：详见练习册相关内容：3、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。
线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越 。
除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会 。
4、自感系数的单位： ，有1mH = H,1μH = H 。
★5、感电动势的大小：与线圈中的电流强度的变化率成正比。
tI LL ∆∆=ε （二）自感现象的应用3、日光灯原理（学生阅读课本）1、有利应用：a 、日光灯的镇流器；b 、电磁波的发射。
2、有害避免：a 、拉闸产生的电弧；b 、双线绕法制造精密电阻。
【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。
【课内探究案】探究一：自感现象问题1：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？［实验1］演示通电自感现象。
高中物理1.6 自感优秀课件
学习目标 知识储藏 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
课堂训练
如下图，L为自感系数较大的
线圈，电路稳定后小灯泡正常 L
A
发光，当断开电键的瞬间会有
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 A
灭
D . 灯A突然闪亮一下再突然熄 灭
二、自感现象的分析
例 1 如图 3 所示，电感线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB 是两个
图3
(D )
思路点拨 (1)分析自感电流的大小时，应注意“L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略 不计”这一关键语句； (2)电路接通瞬间，自感线圈相当于断路； (3)电路断开瞬间，回路中电流从 L 中原来的电流开始减小.
学习目标 知识储藏 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
课堂训练
D1
D2
1、如下图的电路中，
一、自感现象
1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁 感应现象，叫自感现象。
2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变 化。
注意： “阻碍〞不是“阻止〞，电流原来怎么变 化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的 变化起延迟作用。
一、自感现象
1.通电自感：如图 1 所示，开关 S 闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同？
小结
自感：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起
的电磁感应现象
自感 现象
自感电动势公自式匝感：系数E数 及L： 有＝与 无LΔΔ线 铁It 圈 芯的 等体 因积 素、 有形 关状、
日光灯原构理造：：自灯感管现、象镇流器、启动器
学习目标 知识储藏 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
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【解析】选A.由题意可知，电流表摆动方向与流经电流表电流方向相同，当S
断开时由于L的自感作用，流过G1的电流方向不变，大小逐渐减小，所以G1右摆
，又由于G1、G2与L组成临时回路，G2中电流从“-”入、从“+”出，所以G2左 摆，A对，B、C、D错.
第6节：自感
发生电磁感应现象的条件：
穿过闭合回路的磁通量发生变化
从上面两个演示中可以看出 ： 只要通过闭合线圈的磁通量发生了变化就产生 电磁感应现象，不管提供磁场的对象是谁。
线圈在通上电流之时，其周围会产生磁场 。 如果电流发生变化时，磁场也会随之变化 。势必引起穿过线圈的磁通量发生变化。
等 效
自感系数
线圈产生自感电动势的大小与线圈本身的一些特性有关 。这些特性用自感系数（L）表示。简称自感或电感。
形状
大
横截面积
大
长短
长
匝数
多
自感系数就越大
10-3H
10-6H
亨利（H），亨，mH, µH 自感系数的单位 ： 单位含义：如果通过线圈的电流1s
内改变1A，产生感应电动势为1V，则 该线圈的自感系数为1H
在图2-2-5所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2的零点在刻度盘中央.当电流从
“+”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆.在 电路接通且稳定时再断开开关S的瞬间，下述说法中正确的是（ A.G1指针向右摆，G2指针向左摆 B.G1指针向左摆，G2指针向右摆 C.两表G1、G2的指针都向右摆 D.两表G1、G2的指针都向左摆 ）
交流电 路 电磁波发 射与接收 电焊
自感现象的防止
自感现象也有有害的一面
大型电动机的定子绕组自感系数很大， 电流很大，开关断开时会产生很高的自感 电动势，使开关周围空气电离，形成电弧 火花。会烧坏开关，对人造成伤害。 采用特制开关。开关放在绝缘性能好的油中 。 工作中的家用电器拔下或拔动插头时也 常会见到电火花，这也是自感现象引起的 。 怀疑有易爆易燃气体泄漏场所，不可开关电源 。
开关断开的瞬间，通过线圈的电流突然变小， 穿过线圈的磁通量也随之变小，从而产生电磁 感应，线圈中产生感应电动势阻碍电流的减小 。所以线圈与灯泡组成的回路中仍会有电流。 所以小灯泡会闪一下再熄灭。 自感现象 由导体本身电流变化而产生的电磁感应现象
自感电动势
由导体本身电流变化而产生的感应电动势
开关闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大， 穿过线圈的磁通量也随之变大，从而产生电磁 感应，线圈中产生感应电动势阻碍电流的增大 。所以通过线圈这一支路的电流慢慢增加。所 以小灯泡会慢慢变亮，最后正常了光。 自感电动势总是阻碍导体自身的电流变化。
电动机转子
变压器
自感现象中的能量转化关系 断 电
磁场从 有到无
产生自感 电动势
通 电
磁场从 无到有
产生自感 电动势
自感现象中的能量转化依然遵循能量守恒定律
自感现象的应用
日光灯的自感现象 日光灯工作原理演示 感应圈 利用自感现象来产生高压 。 汽车发动机点火器
煤气灶电子点火器 小功率高压产生器
自感现象的其它应用
1H 1V s / A
线圈制作好后，它的自感系数就是一个确定值。
根据法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流变 化越快，产生的自感电动势也就越大。 I
EL
t
现实生活中线圈也是常用的一种电子元件； 如：日光灯的镇流器（几亨），收音机中的
线圈（几毫亨）、电动机的转子、变压器