自感现象的分析技巧
自 感 现 象
A．接通时，LA先达最亮，断开时，LA后暗 B．接通时，LB先达最亮，断开时，LB后暗
自感电动势
正比关系
磁通量变化率
正比关系
电流变化率
对同一线圈: 电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快
线圈中产生的自感电动势就大. 电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢 线圈中产生的自感电动势就小. 对不同线圈:
三、自感现象的危害与防止
危害：在切断自感系数很大，
电流很强的电路的瞬间，
产生很高的自感电动势， 形成电弧。在这类电路中
应采用特制的开关，
精密电阻可采用 双线并绕来清除自感现象．
磁通量 恒=0
自感现象有时也会带来害处。变压器、电动机 等器材有很大的线圈，当电路中的开关断开时会产 生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产 生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。因此， 电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中。 最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油 中，避免出现电火花． 在制造精密电阻时，为了消除使用过程中因电 流变化引起的自感现象，往往采用双线绕法，如图 所示．由于两根平行导线中的电流方向相反，这们 的磁场互相抵消，从面可以使自感现象的影响减弱 到可以忽略的程度．
日光灯原理
自感现象的应用——日光灯
一、日光灯电路
1、由灯管、启动器和镇流器组成。
日光灯管的结构
发出紫外线
受到紫外 线照射时
两端灯丝给气 体加热 并给气 体加上高电压
在高压下 导电
荧光粉发 出可见光Biblioteka 镇流器结构启动器结构
能使动靜触片 不产生电火花 保护触点，防 止灯管启辉时 对无线电接收 机的干扰
《自感现象与涡流》 讲义
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这个电动势会阻碍原电流的变化。
我们可以通过一个简单的实验来理解自感现象。
假设我们有一个线圈，当电路接通时，电流会逐渐增大。
但由于自感的存在，电流增大的过程并不是瞬间完成的，而是有一个逐渐上升的过程。
当电路断开时，电流瞬间减小，但自感电动势会试图维持原来的电流，从而在断开瞬间产生一个较高的电压。
自感现象的产生是由于线圈中电流变化时，其周围的磁场也随之变化。
根据电磁感应定律，变化的磁场会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与线圈的自感系数以及电流的变化率有关。
自感系数越大，或者电流变化率越大，自感电动势也就越大。
自感系数取决于线圈的匝数、形状、大小以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、形状越紧密、有铁芯的线圈，其自感系数通常越大。
自感现象在日常生活和实际应用中有很多例子。
比如，在日光灯中，镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管启动。
在变压器中，自感现象也起着重要的作用，它有助于实现电压的变换。
二、涡流涡流是另一种电磁感应现象。
当块状金属在变化的磁场中时，金属块内部会产生自成闭合回路的感应电流，这种电流就叫做涡流。
涡流的产生是由于磁场的变化导致金属内部的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而形成电流。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流在金属内部流动时会产生电阻，从而使电能转化为热能，这就是涡流的热效应。
例如，在电磁炉中，就是利用涡流的热效应来加热食物。
涡流的磁效应则在一些电磁设备中得到应用，比如电磁阻尼和电磁驱动。
电磁阻尼是指当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，导体受到的阻力会增大，从而使其运动减缓。
例如，在电表的指针摆动中，通过使用电磁阻尼可以使指针迅速稳定下来，方便读数。
电磁驱动则是利用涡流来实现物体的驱动。
当磁场相对于导体运动时，在导体中产生的涡流会使导体受到一个驱动力，从而跟着磁场运动。
自感现象及其应分析
自感现象及其应用分析自感现象是电磁感应现象中的一种特殊情形——是在导体本身的电足够大。
即自感线圈要长，匝数要多，截面积要大，并要有铁心。
同时，也要注意线圈不能有过大的电阻，否则也会使自感电流过小而自感现象不明显。
方法一器材自制线圈，2.2V小电珠2个，50Ω滑动变阻器，2V铅蓄电池3个，电键，导线等。
线圈的制作方法铁芯选用22mmEI型硅钢片(图a)，叠厚40mm左右。
用绝缘纸板做一个与铁芯相配合的绕线框架(图b)。
用φ为0.40mm左右的漆包线在绕线框架上绕800匝，抽一个头，再绕400匝。
然后将硅钢片交叉插入，制成一个有铁芯的线圈(图c)。
操作(1)按图(d)连接电路，线圈的1200匝全部用上，电源用6V。
(2)合上电键K，调节变阻器R2，使小灯A1和A2的明亮程度相同。
调节R1，使A1、A2正常发光。
然后断开K。
(3)合上K，可见到A2立刻正常发光，而A1却是逐渐亮起来。
说明L的自感现象。
(4)按图(e)连接电路，L用400匝，电源用4V。
(5)合上电键K，调节R，使小灯A比正常发光稍暗一些。
(6)断开K，可看到A灯突然更亮一下才熄灭，这是L的自感电动势引起的。
方法二目的断电自感现象的演示。
器材自感线圈(也可用日光灯镇流器，规格是15—40W任意一种)，直流电源(3—4V)，氖泡(日光灯启动器或试电笔中的氖泡S)，电键，导线等。
操作(1)接通K，氖泡不亮。
(一般氖泡需几十V以上的最低电压才能放电)。
(2)断开K，因自感线圈(日光灯镇流器)产生的自感电动势可达200V 左右，使氖管起辉。
(3)如果把电键快速反复接通和断开，可看到氖泡连续发光。
为了操作方便，可以用一个金属导体和齿轮簧片式电路断续器K′，代替电键K，只要旋转电路断续器，氖泡即可较稳定地发亮。
可长时间观察瞬间断电自感现象。
说明实验时，如果两手同时接触日光灯镇流器两端，断开电键时会受到较强烈的电击，因时间极短暂，无害人体，但却可使学生有更深刻的印象。
自感问题的三种不同解法
龙源期刊网 自感问题的三种不同解法作者：李更磊邹建平白利燕来源：《物理教学探讨》2014年第08期摘要：自感问题是电磁感应部分的一个难点。
解决自感现象的一些典型问题都需要结合自感的自身规律进行具体电路结构的分析。
本文从三个不同角度提出解决自感问题的三种方法。
关键词：自感；电路分析；电磁感应中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）8（S）-0047-3自感现象是由于通过电圈自身电流变化而产生的电磁感应现象。
自感现象中的灯泡是否会闪亮，电源有无内阻时对自感现象是否存在影响，以及自感现象中的电流、电压图像等等问题，都让学生感到非常困惑。
本文分别从电动势、电阻和电流三个不同角度出发分析自感问题，希望能够帮助学生对自感现象形成更加深入的认识。
1 等效电源法从电动势的角度来看，自感线圈产生的自感电动势逐渐变小。
从对电流的阻碍作用看，自感线圈的感抗也要逐渐变小。
从电流的变化来看，流经自感线圈的电流又不能发生突变。
三种方法分别从三个不同角度对线圈在发生自感现象时对整个电路的影响进行了分析。
等效电源法能够从原理上细致地分析出整个过程电流的变化情况。
等效电阻法简单易懂，学生应用起来也能得心应手。
电流角度的分析，避开自感现象，转而去分析稳定状态下各支路电流的大小，尤其对于复杂电路而言可以化繁为简。
学生只要能够抓住自感现象的本质，无论是哪种方法哪种角度，在进行分析时都会是行之有效的。
参考文献：[1]杨震云.自感现象中两个重要的推论及其应用[J].物理通报，2009，（2）：34.[2]刘灿荣.自感现象面面观[J].中学物理教学参考，2012，（10）：18.（栏目编辑陈洁）。
自感现象
自感现象实验目标：1.探究自感现象的特点;2.体会楞次定律与自感现象之间的联系；3.了解自感系数、自感电动势等线圈本身特征的物理量与其有关的因素。
实验原理：1.引起自感现象的原因当通电导体线圈自身电流发生变化时，该电流磁场发生变化，因而线圈内的磁通量发生变化，导致产生感应电动势。
因此，自感现象只是电磁感应现象的一种特例，它仍遵循电磁感应定律。
2.自感的效果根据楞次定律，电磁感应的效果问题阻碍引起电磁感应现象的原因。
因此，自感的效果是阻碍电流的变化。
（1）在自感现象中，“阻碍”电流变化的实质是使磁场能和电场能之间发生转化，使其变化过程有所减缓；（2）在自感现象中，虽然其效果可以阻碍电流变化，但并没有阻止电流变化。
当电流要增加时，最终还是要增加；当电流要减小时，最终还是要减小；否则自感现象就不可能存在。
实验器材：低压可调直流稳压电源一个，小灯泡两个，二极管一个，双向指示电流计一个，滑动变阻器一个，可拆变压器的线圈一个，开关，导线若干。
实验过程：总实验图实验步骤：1.通电自感（1）闭合开关S2，断开S1，调整，电感线圈L接到变压器“0~880匝”位置，则原电路行将为下图所示的电路。
（2）调节稳压电源，闭合开关S，观察到小灯泡L1比L2先亮，过一段时间后，两个灯光才达到。
说明：开关S闭合瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈L的也随着增加，因而线圈L会产生。
该自感电动势线圈中电流的增大，所以通过灯泡L2的电流只能逐渐，灯泡L2只能逐渐亮起来。
观察通电自感时发现，线圈L中感应电动势（感应电流）与线圈L中的原电流方向。
2.断电自感（1）闭合开关S1、S2，调整Rp=0,线圈L接到变压器“0~100匝位置，”原电路行将为下图所示电路。
（2）调节稳压电源，闭合开关S使小灯泡L1正常发光，电流计的指针此时。
迅速断开开关S，发现灯泡L1并不立即熄灭，同时电流表的指针。
说明：电路断开瞬间，线圈L电流减小，穿过线圈L的磁通量也随之，因而线圈中会产生，且该自感电动势阻碍线圈中电流的减小。
自感现象的原理及应用
自感现象的原理及应用1. 引言自感现象是一种物理现象，指的是当电流经过一条导线时，产生的磁场会对导线本身产生感应电动势的现象。
这种自感作用在电路设计和应用中具有重要的作用。
本文将介绍自感现象的基本原理、计算方法以及在电路设计和应用中的应用。
2. 自感现象的原理自感现象基于法拉第电磁感应定律，即改变磁通量线的大小和方向会在导线上产生感应电动势。
自感现象的原理可以用以下公式表示：$$ V = -L \\frac{di}{dt} $$其中，V表示电压，L表示自感系数，di/dt表示电流的变化率。
3. 自感系数的计算自感系数是用来衡量导线对其本身产生的磁场的感应程度。
具体计算方法如下：•直线导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot \\pi \\cdot d}{ln(\\frac{8d}{r})} $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，d表示导线的长度，r表示导线的半径。
•环形导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot R}{2} \\cdot \\left[ln\\left(\\frac{8R}{r}\\right)-1\\right] $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，R表示环形导线的半径，r表示导线的半径。
4. 自感现象在电路设计中的应用自感现象在电路设计中有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景。
•电感器：电感器是利用自感现象制造的一种电子元件，常用于滤波器、功率供给器、谐振器等电路中。
它们基于自感现象的特性，可以实现对特定频率的信号进行滤波和放大的功能。
•电感耦合：在一些电路中，可以利用自感现象实现电感耦合，将两个或多个电路以电感器作为耦合元件连接起来。
这种电感耦合可以实现信号的传输和干扰的隔离。
•变压器：变压器是基于自感现象的原理构造的，它利用电磁感应现象和自感现象将交流电压从一路传送到另一路。
高二物理自感现象及自感电动势
高二物理自感现象及自感电动势自感现象是指当电流通过一条线圈时，它会产生磁场，而这个磁场会影响到这条线圈本身。
这种现象被称为自感现象。
同时，根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，线圈两端会产生感应电动势，这个电动势即为自感电动势。
在高二物理学习中，自感现象及自感电动势是我们需要深入了解和掌握的内容。
一、自感现象自感现象指的是电流通过一条线圈时，线圈内会产生磁场，而这个磁场会影响到线圈本身，使其电流发生变化。
自感现象与电流的变化形式和大小有关，常见的自感现象包括自感电动势和电感现象。
自感电动势是指当电流在一条线圈内发生变化时，线圈两端会产生感应电动势。
自感电动势的大小与电流变化的速率有关，即自感电动势的大小正比于电流的变化速率。
当电流变化缓慢时，自感电动势的大小较小；而当电流变化快速时，自感电动势的大小较大。
电感是指线圈对通过它的电流变化产生的自感电动势的阻碍作用。
电感的大小与线圈的匝数、线圈形状、线圈材料以及磁场的强度有关。
在电路中，电感常用于滤除高频噪音、稳定电流等方面。
二、自感电动势的产生原理自感电动势的产生原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在电路中产生感应电动势。
在自感电动势的情况下，磁通量的变化是由电流的变化引起的。
当电流在线圈内发生变化时，该线圈会在周围产生磁场。
磁场的变化导致了磁通量的变化，从而在线圈中产生了自感电动势。
这个自感电动势的大小正比于电流的变化速率，即自感电动势的大小与电流的变化呈正比关系。
三、自感电动势的应用自感电动势在实际应用中有着广泛的用途。
以下是自感电动势的几个常见应用：1. 电感耦合：自感电动势可用于不同线圈之间的电感耦合，以实现信号的传输、电压的升降等功能。
2. 感应加热：通过在线圈中加入交变电流，产生的自感电动势在工作体上产生涡流，从而实现加热效果。
3. 电感传感器：自感电动势可以用于制作电感传感器，用于检测金属物体、测量距离、测量电流等。
高中物理演示自感现象教案
高中物理演示自感现象教案
实验名称：自感现象
实验目的：通过观察自感现象，掌握自感现象的实验方法和规律。
实验器材：螺线管、电源、指南针、导线、开关、玻璃板等。
实验原理：自感现象是一个螺线管中通过电流时，螺线管内部会产生磁感应强度从而引起螺线管自身发生的感应电流的现象。
实验步骤：
1. 将螺线管放置在桌面上，并连接螺线管的两端以及指南针与电源、开关和导线。
2. 将指南针靠近螺线管，观察指南针指向的方向。
3. 打开电源，通过导线使电流通过螺线管。
4. 观察指南针指向的变化。
实验结果：
1. 当电流通过螺线管时，螺线管内部产生的磁场会引起指南针的指向发生变化。
2. 当电流方向改变时，指南针的指向也会发生变化。
实验结论：自感现象就是螺线管中通过电流时，产生的磁场引起螺线管自身感应电流的现象。
当电流方向改变时，感应电流方向也发生改变。
拓展实验：
1. 将玻璃板放置在螺线管底部，观察自感现象发生的变化。
2. 研究不同电流强度对自感现象的影响。
思考问题：
1. 什么是自感现象？它与电感有何区别？
2. 为什么在螺线管中通过电流时会产生自感现象？
师生讨论：
1. 请同学们分享自己观察到的自感现象，并讨论其中的规律性。
2. 老师与学生一起探讨自感现象在生活中的应用，如电磁感应等。
实验总结：
通过本次实验，学生们深刻了解了自感现象的实验方法和规律，并且认识到了自感现象在电磁学中的重要性。
希望同学们能够在以后的学习中继续深入探索电磁学知识，不断提高自己的实验技能和物理素质。
学生自感现象知识点与习题
自感现象一、自感现象的四个要点和三个状态要点一：电感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。
要点二：自感电流总是阻碍导体中原电流的变化，当自感电流是由于原电流的增强引起的（如通电），自感电流的方向与原电流方向相反；当自感电流是由于原电流的减少引起时（如断电），自感电流的方向与原电流方向相同； 要点三：自感电动势的大小取决于自感系数和导体本身电流变化的快慢。
其具体关系为：E L t =/∆I ∆。
其中，自感系数L 的大小是由线圈本身的特性决定的。
线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数增大。
要点四：自感现象的解释。
图1的电路断电时，线圈中产生的自右向左的自感电流，是从稳定时的电流I L 开始减小的。
若R R R A L L >（为线圈的直流电阻），在电键S 闭合稳定后，流过电灯的自右向左的电流I A 小于流过线圈的自右向左的电流I L ，在S 断开的瞬间，才可以看到电灯更亮一下后才熄灭。
若R R A L ≤，在S 断开的瞬间，电灯亮度是逐渐减弱的。
三个状态：理想线圈（无直流电阻的线圈）的三个状态分别是指线圈通电瞬间、通电稳定状态和断电瞬间状态。
在通电开始瞬间应把线圈看成断开，通电稳定时可把理想线圈看成导线或被短路来分析问题。
断电时线圈可视为一瞬间电流源（自感电动势源），它可以使闭合电路产生电流。
二、自感现象题型及其分析1. 判断灯亮度情况的变化问题例1如图2所示的电路中A A 12和是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略。
下列说法中正确的是（ ）A. 合上电键S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮B. 合上电键S 接通电路时，A A 21和始终一样亮C. 断开电键S 切断电路时，A 2立即熄灭，A 1过一会才熄灭D. 断开电键S 切断电路时，A A 21和都过一会才熄灭2. 自感中的电流计算问题例2 如图所示，电源电动势E=6V，内阻不计，A和B两灯都标有“6V均为20 ，试通过计算，分析在0.3A”字样，电阻R和线圈L的直流电阻RL电键S闭合和断开的极短时间内流过A和B两灯的电流变化情况。
2023年高考物理热点复习：法拉第电磁感应定律 自感现象(附答案解析)
第1页（共22页）2023年高考物理热点复习：法拉第电磁感应定律
自感现象【2023高考课标解读】
1.能应用法拉第电磁感应定律E ＝n
ΔΦΔt
和导线切割磁感线产生电动势公式E ＝Blv 计算感应电动势.2.会判断电动势的方向，即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流的概念，能分析通电自感和断电自感．
【2023高考热点解读】
一、法拉第电磁感应定律
1．感应电动势
(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．
(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关．
(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断．
2．法拉第电磁感应定律
(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．
(2)公式：E ＝n ΔΦΔt
，其中n 为线圈匝数．(3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I ＝E R ＋r .3．导体切割磁感线时的感应电动势
(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝Blv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度；
(2)导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动
产生感应电动势E ＝Bl v －＝12Bl 2ω(平均速度等于中点位置的线速度12
lω)．二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1．自感现象
(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．
(2)表达式：E ＝L ΔI Δt
.(3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．
2．涡流现象。
巧用电流法快速判断自感现象
巧用电流法快速判断自感现象普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2教材第四章第六节中介绍了两种自感现象：通电和断路自感现象，并且从电磁感应和楞次定律观点作了定性解释．对于同一线圈来说，电流变化得快，穿过线圈的磁通量也就变化得快，线圈中产生的自感电动势就大：反之电流变化得慢，产生的自感电动势就小，对于不同的线圈，在电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势与线圈的自感系数有关．但是学生往往不能够理解，在解题过程中不知道如何分析，特别是是否存在自感现象和有关灯泡是否“闪亮”一下的问题时更不知所措，这往往成为学生解题过程中的一个难点。
但我参阅了很多相关刊物，里面往往用微分方程来说明灯泡的亮度如何变化，这更不能给学生讲解。
下面我不妨介绍一种方法来解决这个问题。
一、如何判断是否发生自感现象?判断是否发生自感现象首先要看线圈和用电器是否构成闭合回路，然后再分析线圈中的电流变化，进一步判断自感电流的方向和大小．例1、如图1所示，电路甲和电路乙中两盏灯的电阻相等，线圈相同，且线圈直流电阻为零．当开关S断开时，(A)灯A立刻熄灭．(B)灯B立刻熄灭．(C)灯A再亮一会儿才熄灭．(D)灯B再亮一会儿才熄灭．分析：断开S时，L1和A不能构成回路，所以A立刻熄灭；L2和B构成了回路，有自感电流通过灯泡B，所以灯泡B再亮一会儿才熄灭．选(A)、(D)．但是本题中B灯会不会“闪亮”一下再熄灭呢？这就牵涉到下面我要谈到的第二个问题。
二、巧用电流法判断通电自感和断电自感我们知道在纯电阻电路中，电流是可以突变的，即可以认为开关闭合的瞬间，电路中处处有电流通过，而开关断开的瞬间电路中迅速没有了电流，但是如果电路中有电感线圈时情况就大不相同了，由于线圈中产生自感电动势，根据楞次定律，自感电动势要阻碍电路中电流的变化，也就是说在闭合或断开开关的瞬间，电路中的电流还来不及发生改变，即电感线．．．圈中的电流总是从闭合或断开开关之前的大小开始变化的．．．．．．．．．．。
自感现象的理解与计算
自感现象的理解与计算一、对自感现象的理解对自感现象的理解，要抓住关键：楞次定律——E 自阻碍电路中电流I 的变化。
对于这句话，有如下两点理解：其一，增反减同——电路中电流增加，则自感电动势与原电流方向相反，阻碍电流增加；电路中的电流减小，则自感电动势与原电流方向相同，阻碍电流减小。
其二，线圈中的电流只能从原来的值逐渐变化——原来电流是零，则接通电路时，线圈中的电流只能从零逐渐增加；原来线圈中的电流为I L ，则电路断开时，线圈中的电流只能从I L 逐渐减小，感应电流的方向也维持原来线圈中电流的方向。
【例1】如图电路中，自感线圈的直流电阻R L 很小（可忽略不计），自感系数L 很大。
A 、B 、C 是三只完全相同的灯泡，则S 闭合后（）A ．S 闭合瞬间，B 、C 灯先亮，A 灯后亮B ．S 闭合瞬间，A 灯最亮，B 灯和C 灯亮度相同C ．S 闭合后，过一会儿，A 灯逐渐变暗，最后完全熄灭D ．S 闭合后，过一会儿，B 、C 灯逐渐变亮，最后亮度相同[解析]S 闭合前，L 中的电流为0，当S 闭合时，L 中的电流只能从原来的值0逐渐增加，因此，S 闭合瞬间，L 相当于断路，电流从A 流向B 、C ，C B A I I I +=、C B I I =，故B 正确。
S 闭合后，过一会儿，电路中电流达到稳定，L 中电流不变，不再有自感电动势，因此相当于导线，由题意，L 的直流电阻R L 很小（可忽略不计），故A 被短路，A 灯最终熄灭，而B 、C 灯亮度相对原来增加，故C 、D 正确。
本题选BCD 。
【例2】(多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，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 后，A 将逐渐变暗B.在电路甲中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗C.在电路乙中，断开S 后，A 将逐渐变暗D.在电路乙中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗[解析]题图甲所示电路中，灯A 和线圈L 串联，原来电流I A =I L ，断开S 时，线圈中的电流只能从原电流I L 逐渐减小，L 作为电源，通过R 、A 形成串联回路，灯A 中的电流也就只能从I L 逐渐减小，故A 灯逐渐变暗，选项A 正确，B 错误；题图乙所示电路中，R 和灯A 串联支路的电阻大于线圈L 的电阻，原来电流I A ＜I L ，，断开S 时，线圈中的电流只能从原电流I L 逐渐减小，L 作为电源，通过R 、A 形成串联回路，灯A 中的电流也就只能从I L 逐渐减小，灯A 中最开始的电流I L 比原来I A 大，然后随着线圈中电流一起逐渐减小，故A 将先变得更亮，然后逐渐变暗。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象1、自感现象的定义当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生感应电动势，这种现象叫做自感现象。
打个比方，就好像一条河流，当水流的速度突然改变时，河水自身会产生一种阻力来抵抗这种变化。
在电路中，电流的变化就如同水流速度的改变，而自感就是电路自身产生的“阻力”。
2、自感电动势自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。
它的大小与电流的变化率成正比。
如果电流变化得很快，自感电动势就会比较大；反之，如果电流变化缓慢，自感电动势就相对较小。
3、自感系数自感电动势的大小还与一个叫做自感系数的物理量有关。
自感系数简称自感或电感，用字母 L 表示。
自感系数与线圈的形状、长短、匝数以及有无铁芯等因素有关。
线圈越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大；反之，自感系数就越小。
想象一下，一个又粗又长、匝数很多并且带有铁芯的线圈，就像一个“顽固”的家伙，电流要想在它里面发生变化，它会产生很强的反抗，也就是有较大的自感系数。
4、自感现象的应用与防止自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，从而点燃灯管。
在一些电路中，我们又需要防止自感现象带来的不利影响。
比如在断开大电流的电路时，可能会产生很大的自感电动势，形成电弧，容易损坏开关甚至造成危险。
这时候就需要采取一些措施来抑制自感电动势的产生。
二、涡流1、涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流在整块金属内部自成闭合回路，像水中的漩涡一样，这种电流叫做涡流。
可以把涡流想象成金属内部无数个小“电流环”，它们在磁场的作用下不断地产生和流动。
2、涡流的热效应涡流会使金属块发热，利用涡流的热效应可以制成高频感应炉来冶炼金属。
在高频感应炉中，强大的涡流能够产生大量的热量，使金属迅速熔化，从而达到冶炼的目的。
但在有些情况下，涡流的热效应是不利的。
比如变压器的铁芯在工作时会产生涡流，导致铁芯发热，不仅浪费能量，还可能损坏设备。
高中物理自感线圈原理口诀
高中物理自感线圈原理口诀
一、三步走刚闭合时电路稳定时断开开关时
物理自感现象是电感线圈中电流发生产生的电磁感应现象。
分为通电自感和断电自感两种解决方法。
1、对通电自感，自感电流和原电流方向相反，阻碍增加，起延时作用（灯泡逐渐亮起来）
2、断电自感，自感电流和原电流方向相同，阻碍减小
（1）题目中有电感线圈自感系数很大，直流电阻不计（很小）表示自感电流大于原电流，灯泡一定是闪一下熄灭。
（2）题目中没有电感线圈自感系数很大，直流电阻不计（很小）表示自感电流可能大于原电流，灯泡可以是闪一下熄灭，还可能逐渐熄灭。
3、(1)定义：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内形成闭合回路，很像水的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流。
专题11.3 电磁感应现象中的自感现象-奇招制胜2017年高考物理热点+题型全突破 含解析 精品
一、自感现象的分析思路1. 明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。
2. 判断自感电动势方向，电流增强时(如通电时)，自感电动势方向与电流方向相反；电流减小时(如断电时)，自感电动势方向与电流方向相同。
3. 分析线圈中电流变化情况，电流增强时(如通电时)，由于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(如断电时)，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。
4. 明确电路中元件与自感线圈的连接方式，若元件与自感线圈串联，元件中的电流与线圈中电流有相同的变化规律；若元件与自感线圈并联，元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律；若元件与自感线圈构成临时回路，元件成为自感线圈的临时外电路，元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律。
5. 分析阻碍的结果，具体见下表二、对通电自感和断电自感的理解在处理通断电自感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。
断电前，灯泡电流I1取决于灯泡上的电压和灯泡自身电阻，断电后，灯泡电流取决于线圈中的电流，若线圈中电流断电前为I2，断电后逐渐减小，灯泡中电流也由I2逐渐减小。
所以，若I2≤I1，灯泡中电流由I2逐渐减小，灯泡逐渐变暗；若I2>I1，灯泡中电流先增大后减小，灯泡先亮一下后逐渐变暗。
【名师点睛】1.电流减小时，自感线圈中电流大小一定小于原先所通电流大小，自感电动势可能大于原电源电动势。
2. 在电路断开时，自感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时自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，以后在此电流基础上开始缓慢减小到零。
关于自感的本质，可以理解为自感的结果使线圈中电流的变化延缓。
自感现象的分析技巧
自感现象的分析技巧在求解有关自感现象的问题时，必须弄清自感线圈的工作原理和特点，这样才能把握好切入点和分析顺序，从而得到正确答案．1．自感现象的原理当通过导体线圈中的电流变化时，其产生的磁场也随之发生变化．由法拉第电磁感应定律可知，导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势．2．自感现象的特点1)自感电动势只是阻碍自身电流变化，但不能阻止．2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关．电流变化越快，自感电动势越大．(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会给其他电路元件的电流产生影响．①电流增大时，产生反电动势，阻碍电流增大，此时线圈相当于一个阻值很大的电阻；②电流减小时，产生与原电流同向的电动势，阻碍电流减小，此时线圈相当于电源．3．通电自感与断电自感自感现象中主要有两种情况：即通电自感与断电自感．在分析过程中，要注意：(1)通过自感线圈的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．对点例题(单选)如图1所示电路，电路线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，设实验过程中灯泡均没有损坏，则()图1A．S闭合瞬时，LA不亮，LB很亮；S断开瞬时，LA、LB立即熄灭B．S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA 逐渐熄灭，LB立即熄灭C．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，LB亮度不变；S断开瞬间，LA亮一下才熄灭，LB立即熄灭D．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮；S断开瞬间，LA亮一下才熄灭，LB立即熄灭解题指导S闭合瞬时，由于电感线圈L的自感系数足够大，其对电流的障碍作用相称于一个阻值无穷大的电阻，所以LA、LB同时亮，然后，电感线圈L的障碍作用逐渐消失，其相称于一段导线，LA被短路，所以LA逐渐变暗到熄灭，电路总电阻减小，电流增大，所以LB变得更亮；S断开瞬时，流过灯LB的电流突然消失，所以LB立即熄灭，但由于流过线圈的电流突然减小，线圈中会产生自感电动势，并与LA组成闭合回路，有电流流过LA，所以LA灯亮，但很快又熄灭，选项D精确．答案D11.(单选)如图2所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则以下说法精确的是()图2A．S断开瞬时，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反答案C解析S接通瞬间，L中电流从开始增大，于是产生自感电动势，阻碍电流的增加．因此Q不会立即正常发光，较P要晚些，所以B项错误．S断开瞬间，因L的自感作用，通过P、Q形成的回路的电流逐渐减小为，通过P的方向从右向左，通过Q的方向与原来相同，因此，P、Q两只灯泡会一起渐渐熄灭．故C项正确，A、D项错误．2.(双选)在如图3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．则以下说法中精确的是()图3A．当断开S时，灯A立即熄灭B．当断开S时，灯A大概突然闪亮然后熄灭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突然闪亮然后熄灭答案BC解析在S断开的瞬时，L与A构成闭合回路，灯A不会立即熄灭．关键是“小灯泡在熄灭之前是否闪亮一下”这一点如何确定．根据P＝I2R可知，灯A可否闪亮，取决于S断开的瞬时，流过A的电流是否更大一些．在断开S的瞬时，灯A 中原先的电流IA立即消失，但灯A和线圈L组成的闭合回路，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<IL，灯将闪亮一下；若RA≤RL，则IA≥IL，灯将逐渐熄灭．。
判断磁通量变化常见的错误自感现象解题技巧例析
判断磁通量变化常见的错误判断回路中磁通量是否发生变化，是判断是否产生感应电动势或感应电流的关键。
而判断磁通量是否变化，容易出现以下问题。
1. 忽视磁通量的正负例1. 如图1，通有恒定电流的直导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置I 平移到位置II，第二次将金属框由位置I翻转到位置II，设两次通过金属框截面的电量分别为，则（）A. B.C. D.图1分析：磁通量是标量，但也有正负之分。
此题若只注意磁通量的量值，而忽视其正、负的变化，将错选B。
如图2，设线圈的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，规定由上向下穿过线圈的磁通量为正，则甲、乙两种情况下的磁通量分别为。
两者虽然数值相同，但意义不同。
图2例1中，设线圈在位置I时，通过线圈的磁通量为正，且数值为，在位置II时通过线圈的磁通量数值为，如图3所示。
图3由法拉第电磁感应定律知第一次将金属框由位置I平移到位置II，磁通量的变化量为第二次将金属框由位置I翻转到位置II，磁通量的变化量为第二次磁通量变化大，通过的电量多。
选A。
2. 错选回路例2. 闭合铜环与闭合金属框相接触，在匀强磁场中如图4所示，当铜环向右移动时（金属框不动），下列说法正确的是（）A. 闭合铜环内没有感应电流，因为磁通量没有变化。
B. 金属框内没有感应电流，因为磁通量没有变化。
C. 金属框ad边有感应电流，方向从a流向d。
D. ebcfh回路有感应电流，由楞次定律可判定电流方向为逆时针。
图4分析：此题易误选A。
如果只注意到在闭合铜环运动的过程中，闭合回路egfh的磁通量没有发生变化，将认为没有感应电流产生。
这里不应忽视其它回路的磁通量变化。
在铜环向右移动的过程中，虽然闭合回路egfh的磁通量没有变化，但与之相联系的回路eadfg和回路ebcfh的磁通量却同时发生变化。
因此，回路中有感应电流产生。
电流方向可以根据楞次定律进行判断（回路eadfg的磁通量在逐渐增加，将有逆时针方向的感应电流；回路ebcfh的磁通量在逐渐减小，将有顺时针方向的感应电流）。
专题11.3电磁感应现象中的自感现象
专题11.3电磁感应现象中的自感现象一、自感现象的分析思路1.明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。
2.判断自感电动势方向，电流增强时(如通电时)，自感电动势方向与电流方向相反；电流减小时(如断电时)，自感电动势方向与电流方向相同。
3.分析线圈中电流变化情况，电流增强时(如通电时)，由于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(如断电时)，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。
4.明确电路中元件与自感线圈的连接方式，若元件与自感线圈串联，元件中的电流与线圈中电流有相同的变化规律；若元件与自感线圈并联，元件上的电压与线圈上的电压有相同的变化规律；若元件与自感线圈构成临时回路，元件成为自感线圈的临时外电路，元件中的电流大小与线圈中电流大小有相同的变化规律。
5.分析阻碍的结果，具体见下表二、对通电自感和断电自感的理解在处理通断电自感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。
断电前，灯泡电流I1取决于灯泡上的电压和灯泡自身电阻，断电后，灯泡电流取决于线圈中的电流，若线圈中电流断电前为I2，断电后逐渐减小，灯泡中电流也由I2逐渐减小。
所以，若I2≤I1，灯泡中电流由I2逐渐减小，灯泡逐渐变暗；若I2>I1，灯泡中电流先增大后减小，灯泡先亮一下后逐渐变暗。
【名师点睛】1.电流减小时，自感线圈中电流大小一定小于原先所通电流大小，自感电动势可能大于原电源电动势。
2. 在电路断开时，自感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时自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，以后在此电流基础上开始缓慢减小到零。
关于自感的本质，可以理解为自感的结果使线圈中电流的变化延缓。
自感现象的四个要点和三个状态
自感现象的四个要点和三个状态一、自感现象的四个要点和三个状态要点一：电感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。
要点二：自感电流总是阻碍导体中原电流的变化，当自感电流是由于原电流的增强引起的〔如通电〕，自感电流的方向与原电流方向相反；当自感电流是由于原电流的减少引起时〔如断电〕，自感电流的方向与原电流方向相同；要点三：自感电动势的大小取决于自感系数和导体本身电流变化的快慢。
其具体关系为：E L t=/∆I∆。
其中，自感系数L的大小是由线圈本身的特性决定的。
线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数增大。
要点四：自感现象的解释。
图1的电路断电时，线圈中产生的自右向左的自感电流，是从稳定时的电流IL开始减小的。
假设R R RA L L>（为线圈的直流电阻〕，在电键S闭合稳定后，流过电灯的自右向左的电流IA 小于流过线圈的自右向左的电流IL，在S断开的瞬间，才可以看到电灯更亮一下后才熄灭。
假设R RA L≤，在S断开的瞬间，电灯亮度是逐渐减弱的。
三个状态：理想线圈〔无直流电阻的线圈〕的三个状态分别是指线圈通电瞬间、通电稳定状态和断电瞬间状态。
在通电开始瞬间应把线圈看成断开，通电稳定时可把理想线圈看成导线或被短路来分析问题。
断电时线圈可视为一瞬间电流源〔自感电动势源〕，它可以使闭合电路产生电流。
二、自感现象题型及其分析1. 判断灯亮度情况的变化问题例1〔1997年高考题〕如图2所示的电路中A A 12和是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略。
以下说法中正确的选项是〔〕A. 合上电键S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮B. 合上电键S 接通电路时，A A 21和始终一样亮C. 断开电键S 切断电路时，A 2立即熄灭，A 1过一会才熄灭D. 断开电键S 切断电路时，A A 21和都过一会才熄灭解析自感线圈具有阻碍电流变化的作用，当电流增加时，它阻碍电流增加；当电流减小时，它阻碍电流减小，但阻碍并不是阻止。
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自感现象的分析技巧
在求解有关自感现象的问题时，必须弄清自感线圈的工作原理和特点，这样才能把握好切入点和分析顺序，从而得到正确答案．
1．自感现象的原理
当通过导体线圈中的电流变化时，其产生的磁场也随之发生变化．由法拉第电磁感应定律可知，导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势．
2．自感现象的特点
(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化，但不能阻止．
(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关．电流变化越快，自感电动势越大．
(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会给其他电路元件的电流产生影响．
①电流增大时，产生反电动势，阻碍电流增大，此时线圈相当于一个阻值很大的电阻；
②电流减小时，产生与原电流同向的电动势，阻碍电流减小，此时线圈相当于电源．3．通电自感与断电自感
自感现象中主要有两种情况：即通电自感与断电自感．在分析过程中，要注意：(1)通过自感线圈的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．
对点例题(单选)如图1所示电路，电路线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，设实验过程中灯泡均没有损坏，则()
图1
A．S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮；S断开瞬间，LA、LB立即熄灭
B．S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA逐渐熄灭，LB立即熄灭
C．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，LB亮度不变；S断开瞬间，LA亮一下才熄灭，LB立即熄灭
D．S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮；S断开瞬间，LA 亮一下才熄灭，LB立即熄灭
解题指导S闭合瞬间，由于电感线圈L的自感系数足够大，其对电流的阻碍作用相当于一个阻值无穷大的电阻，所以LA、LB同时亮，然后，电感线圈L的阻碍作用逐渐消失，其相当于一段导线，LA被短路，所以LA逐渐变暗到熄灭，电路总电阻减小，电流增大，所以LB 变得更亮；S断开瞬间，流过灯LB的电流突然消失，所以LB立即熄灭，但由于流过线圈的电流突然减小，线圈中会产生自感电动势，并与LA组成闭合回路，有电流流过LA，所以LA 灯亮，但很快又熄灭，选项D正确．
答案 D
1. (单选)如图2所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是()
图2
A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭
B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左
D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
答案 C
解析S接通瞬间，L中电流从0开始增大，于是产生自感电动势，阻碍电流的增加．因此Q不会立即正常发光，较P要晚些，所以B项错误．S断开瞬间，因L的自感作用，通过P、Q形成的回路的电流逐渐减小为0，通过P的方向从右向左，通过Q的方向与原来相同，因此，P、Q两只灯泡会一起渐渐熄灭．故C项正确，A、D项错误．
2. (双选)在如图3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3
A．当断开S时，灯A立即熄灭
B．当断开S时，灯A可能突然闪亮然后熄灭
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突然闪亮然后熄灭
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．关键是“小灯泡在熄灭之前是否闪亮一下”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组成的闭合回路，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<IL，灯将闪亮一下；若RA≤RL，则IA≥IL，灯将逐渐熄灭．。