自感现象实验报告
电磁感应实验：自感现象和法拉第电磁感应
电磁感应在科学研究中的应 用
电磁感应作为重要的物理现象，被广泛应用于物 理学、工程学等领域的研究中。科研人员通过电 磁感应实验可以探索更多未知领域，推动相关技 术的发展和应用。
电磁感应技术的未来发展
01 创新技术
科学技术不断进步
02 应用领域
能源、通信、医疗等领域
03 重要作用
电磁感应技术将扮演更重要的角色
自感系数的计算
测量方法
使用LCR仪器测 量
实验步骤
通过变化电流大 小观察自感系数
变化
计算公式
自感系数 线圈 自感 / 线圈电流
自感在电路中的影响
01 电流波动
自感导致电流的波动
02 电压变化
自感也导致电压的变化
03 高频电路
自感在高频电路设计中的重要性
自感的减少方法
屏蔽
使用屏蔽材料包裹电路
布线
合理布线减少线路环路
选材
选择对自感影响小的材料
其他方法
增加接地 使用特殊设计减少自感
深度理解自感
自感是指导线圈中电 流变化产生的电磁力 使导线自身产生电动 势。在电路设计中， 我们需要深入理解自 感现象，从而更好地 优化电路结构。自感 的减少方法有很多， 需要根据具体情况灵 活应用。
● 03
电磁感应的应用
电磁感应广泛应用于变压器、感应电动机等电器 设备中。通过电磁感应原理，实现了能量传输和 转换，提高了电器设备的效率和性能。同时，电 磁感应也被应用于无线充电技术，为移动设备充 电提供了便利，并在感应加热领域发挥着重要作 用。
电磁感应的重要性
电力工程
变压器设计 感应电动机应用 电力传输系统
第3章 法拉第电磁感应实验
法拉第电磁感应 实验装置
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
解释：在接通电路的瞬间，
电路中的电流增大，穿过线圈 L的磁通量也随着增大，因而 线圈中必然会产生感应电动势， 这个感应电动势阻碍线圈中电 流的增大，所以通过A1的电流 只能逐渐增大，灯泡A1只能逐 渐亮起来。
R
A2
S
R1
选修3－2 第四章第六节互感和自感
反馈训练
L 1、演示自感的实验电路图如右图所示， L是电感线圈，A1、A2是规格相同的 灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。 当开关由断开到合上时，观察到的自 A1 感现象是 比A2 先亮，最后达到 同样亮。 R A1 A2
D1
D2
R S
C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭
D. 接通时D2先达最亮，断开时D1后灭
1 通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因 此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能， 再才转化为B灯的电能，故B灯过一会儿才亮。 A B
2 断电自感：S断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁 场能，S断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯 延迟熄灭。
I I I I
t
t
t
t
A
B
C
D
选修3－2 第四章第六节互感和自感
反馈训练
3、如图所示的电路中，D1和D2是 两个相同的小灯泡，L是一个自感 系数相当大的线圈，其阻值与R相 同。在电键接通和断开时，灯泡 D1和D2亮暗的顺序是 A. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭 B. 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭 L
为 什 么 灯 A 立 即 亮 , 灯 B 要
现象分析
分析B灯
A B S接通
？ 穿过线圈的磁通量增大 ？ 线圈产生感应电动势 ？
互感自感实验报告
一、实验目的1. 理解互感现象和自感现象的基本原理。
2. 学习互感系数和自感系数的测量方法。
3. 掌握同名端的判断方法。
4. 分析线圈相对位置和铁芯材料对互感系数的影响。
二、实验原理1. 互感现象互感现象是指两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。
这种现象称为互感。
产生的感应电动势称为互感电动势。
2. 自感现象自感现象是指一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势。
这种现象称为自感。
由于自感而产生的感应电动势称为自感电动势。
3. 互感系数互感系数（M）表示两个线圈之间互感能力的强弱，单位为亨利（H）。
其计算公式为：\[ M = \frac{E_2}{I_1} \]其中，\( E_2 \) 为互感电动势，\( I_1 \) 为原线圈电流。
4. 自感系数自感系数（L）表示线圈本身产生自感电动势的能力，单位为亨利（H）。
其计算公式为：\[ L = \frac{E}{I} \]其中，\( E \) 为自感电动势，\( I \) 为线圈电流。
三、实验仪器与设备1. 直流电源2. 交流电源3. 电流表4. 电压表5. 互感线圈6. 铁芯7. 铝棒8. 开关9. 导线四、实验步骤1. 互感系数的测量（1）将两个互感线圈放置在实验台上，确保它们相互靠近。
（2）闭合开关，调节直流电源电压，使原线圈电流达到一定值。
（3）打开开关，测量互感电动势的大小。
（4）根据互感系数的计算公式，计算互感系数。
2. 同名端的判断（1）将两个互感线圈放置在实验台上，确保它们相互靠近。
（2）闭合开关，调节直流电源电压，使原线圈电流达到一定值。
（3）观察电流表指针的偏转方向，判断同名端。
3. 自感系数的测量（1）将互感线圈放置在实验台上，确保线圈与铁芯接触良好。
（2）闭合开关，调节交流电源电压，使线圈电流达到一定值。
（3）打开开关，测量自感电动势的大小。
自感现象实验图象的理论分析
自感现象实验图象的理论分析作者：王平瑞陈秋松来源：《中学物理·高中》2014年第03期(1.贵州师范学院物理与电子科学学院贵州贵阳550001)(2.贵州师范学院实验教学管理中心贵州贵阳550001)1引言自感现象传统实验方法的装置如图1所示，图1(a)中电感线圈L与灯泡D1串联，电阻R 的阻值与电感线圈L的直流电阻相等，当开关S接通时可以看到灯泡D1延迟发光；在图1(b)中，当S断开时，可以看到灯泡D闪亮一下.也有的仪器中使用发光二极管或电流表观察发光或电流的情况.这些实验虽然一定程度上说明了自感现象，但都是定性说明，不可能看到自感现象发生的全过程，即通、断电时的暂态过程，还可能给学生形成通电自感与断电自感需要使用两种不同的电感线圈来产生的错误概念.数字化实验系统用传感器可以克服上述缺点.2用数字化实验系统研究通断电自感现象2.1实验器材和装置电感L可以用变压器原理说明器(J2423型)或可拆变压器的初级线圈(1400～1600匝)，教学电源、ZX21旋转电阻箱，电流传感器2个(YOCOS60)、电压传感器1个(YOCOS04)、数据采集器1个(YOCOM2)、开关1个，用多用表电阻档测量电感线圈的直流电阻，使达到稳态后两者的电流图象不重叠，便于观察.2.2实验原理如图2实验电路图，各用一个电流传感器来采集电感L 与做比较的的电阻R1的电流，用一个电压传感器采集电感两端的电压.同时采集电流图线和一条电压图线.2.3实验操作2.3.1设置采集频率为100 Hz(1)点击“传感器”；(2)选中三个采集通道，自动采集；(3)选择传感器采集频率为“每秒采集100个点”；(4)选择“确定”确认传感器设置.2.3.2设置图象同时显示三个物理量(1)点击“图象”；(2)X轴选择“时间t”；(3)选中“双象限”、“使用多维坐标”；(4)选择“电压(通道1)”终止值“7”，单位“V”，坐标轴颜色设置为红色，然后点击“增加坐标” ；(5)选择“电流(通道2)”终止值“200”，单位“mA”，坐标轴颜色设置为绿色，然后点击“增加坐标”；(6)选择“电流(通道3)”终止值“200”，单位“mA”，坐标轴颜色设置为蓝色，然后点击“增加坐标”；(7)选择“确定”确认图象设置.2.3.3开始采集数据后闭合开关S，约2～3秒，再打开开关，再过2～3秒停止采集.2.4数据处理和结果图3是实验采集的图象，表明电感元件的通电和断电都是一种随时间变化的暂态过程，而作为比较的电阻元件则不是.图3的横轴为时间，单位是“秒”；右边的绿色纵轴表示通过电感的电流，右边外侧蓝色的纵轴表示通过电阻R1的电流，左边红色纵轴表示电感两端的电压.图象区的图象分左右两部分：左面是通电时的图象，最下面是电感L两端的电压图象，中间是通过电阻R1的电流图象，最上面是通过电感L的电流图象；右面是断电时的图象，向下最长的图线显示了电感在断电时的自感电动势的极性，且其值大于电源电压.从实验得到的图象还可以看出电感在断电时的电流与电阻上的电流等值反向，运用数字化实验系统对实验图象进行数据拟合，从数据拟合的结果我们也可以看出断电时电感电流是按指数规律变化的.3对实验采集图象的理论解释把图1(b)改画成图4，其中R表示线圈的电阻，选灯泡(RA即用R1表示)电流i2，线圈电流i1及自感电动e1的正方向如图4箭头所示，以I1及I2分别表示i1及i2在开关接通时的稳态值，则I1=ε/R(1)I2=ε/R1(2)开关切断后，整个电路只剩一个回路abcda，故i1=i2.由基尔霍夫第二定律有e1=i2R1+i1R=i1(R1+R),而e1=-Ldi1dt,故其微分方程的通解为i1=Ae-(R1+R)tL(3)由于线圈电流不能突变，故在开关断开的瞬间(t=0)的i1(t)应与断开前一时刻的数值相同.于是得初始条件i1(0)=I1,代入式(3)得A=I1,故得特解i1=I1e-(R1+R)tL=εRe-(R1+R)tL,及i2=-i1=-εRe-(R1+R)tL.i2(t)及i1(t)的函数曲线如实验采图3右侧所示，i1(t)即右侧绿色(电感电流)在开关断开时连续变化，但i2(t)蓝色(电阻R1电流)却在t=0时有一突变(从I2突变至-I1)，因为i2(t)蓝色是电阻R1上的电流，电阻基本可以看成无自感.从电路上作直观考虑也能得出i2突变的结论，因为开关接通时，线圈电流i1可流经开关回到直流电源，开关切断后，这条电路不通，而线圈电流i1又不能突变，它只好流入电阻R1支路，从而迫使电阻R1电流发生突变，一个是方向上的突变，即从向右突变为向左，即等值反向.从实验得到的图象也看出电感在断电时的电流与电阻上的等值反向，我们上面的理论分析得到断电时电感电流是按的指数规律变化的，而从实验图象的数据拟合证明断电时电感电流也是按指数规律变化的(见图3).从实验图3还可看到右面断电时图象，向下最长的红色图线显示了电感在断电时的自感电动势的极性，且其值大于电源电压.断电时自感电动势大于电源电动势的原因是由于电感线圈的自感e1=Ldi1dt(L为线圈的自感系数)，线圈的自感系数越大、电流的变化率越大，则自感电动势也就越大，从e1=Ldi1dt也可以看出电流的变化越大，而发生电流变化所用的时间越小，变化率就越大，对于断开开关来说一般这个时间都才零点几秒与零点零几秒之间，是很小的，所以，自感电动势会出现大于电源的电动势或者更大都有可能.因此，采用数字化实验系统做此实验，克服了传统实验的缺点，并为学生的知识拓展提供了机会.【本文系2011年贵州省教育厅重点课改项目“高师理科专业教学论课程引入数字化实验教学体系的建立与内容研究”的成果之一.】。
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。
自感现象_精品文档
归纳总结：当导体中的电流发生变化时，导体 本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍 导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的 电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自 感现象。这种现象中产生的感应电动势，叫做 自感电动势。
讨论:小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？
L
A
a
b
R EK
二、自感系数L
1、自感电动势的大小：
电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加， 即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通 过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值， 它的亮度只能慢慢增加．
【演示实验2】断电自感现象。
问一：开关接通时，可以看到 什么现象？为什么？
问二：开关断开的时候两灯会同时熄灭吗？为
什么？
一、自感现象
演示
应用1
应用2
电磁炉
微波炉
课堂练习：
1、关于自感现象，正确的说法是：（ D ） A、感应电流一定和原电流方向相反； B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感
系数一定较大； C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线
圈中产生的自感电动势也越大； D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。
2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，
跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引
起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快
慢有关。
EnΔΔφtLΔΔIt
2、自感系数：L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小
跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。线圈的横截面积越大，
课堂小结
自感现象及其应用
通电断电自感现象实验报告
通电断电自感现象实验报告篇一：自感现象实验板自感现象实验板摘要:借助演示实验进行自感现象的教学,可以使学生通过对自感现象的感知,理解自感产生的条件和原因。
把几种电路元件直观地连接起来,制成自感现象的系列实验演示板,使学生对实物和电路能够一目了然,有利于认识电路原理。
采用对比电路进行实验,能突现出线圈的自感作用。
将通电自感、断电自感等自感现象融合在一起进行实验,简化了实验操作,也使学生能对自感形成一个完整的概念。
关键词:自感现象实验板实验融合电弧现象自感现象实验是进行自感现象教学的基础,做好演示实验是学生理解自感现象产生原因及其产生条件的前提。
教材中介绍的自感现象实验方案是将通电自感实验和断电自感实验分别进行的,这种做法可能引起学生一种误解,认为通电自感实验中,断电时没有自感产生;断电自感实验中,通电时也没有自感产生。
自感现象实验板是一种将通电自感、断电自感等自感现象实验融合为一体的实验演示板。
现将其原理介绍如下。
1 电路原理电路原理如图1,其元件的规格和作用如下:电源部分篇二：对一个通电自感现象解释的理论分析龙源期刊网.cn对一个通电自感现象解释的理论分析作者：张友学来源：《中学物理·高中》2013年第08期如图1所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计.当开关S闭合时，下列说法正确的是比B先亮，然后A熄灭比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮、B一齐亮，然后A熄灭、B一齐亮，然后A逐渐变亮，B 的亮度不变解析开关闭合的瞬间，线圈由于自感产生自感电动势，其作用相当于一个电源.这样，对整个回路而言，相当于两个电源共同作用在同一个回路中.两个电源各自独立产生电流，实际上等于两个电流的叠加.根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向.图2中（a）、（b）图是两电源独立产生电流的流向图，（c）图是合并在一起的电流流向图.由此可知，在A灯处原电流与感应电流反向，故A灯不能立刻亮起来.在B灯处原电流与感应电流同向，实际电流为两者之和，大于原电流，故B 灯比正常发光亮（因为正常发光时的电流就是原电流）.随着自感的减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增大，B 灯的实际电流减小，A灯变亮，B 灯变暗，直到自感现象消失，两灯以原电流正常发光.应选B.质疑这是一道考查对自感知识掌握情况的典型练习题.多年来一直编入《三年高考两年模拟》一书中，以上是书中对此的解析.但学生会提出疑问：在通电自感现象中产生的电动势是反电动势，其方向与实际通过的电流方向相反，阻碍电流的变化，由于该反电动势的存在，消耗电源提供的电能而转化为磁场能，怎么能把它看成一个电源独立对外供电呢？释疑为了便于理论分析，我们设A、B灯泡的直流电阻不变，记为R0，电源电动势为E，内阻为r.闭合开关S后，某时刻通过A灯支路的电流为iA，通过B灯支路的电流为iB，于是，根据二支路两端的电压相等有解此微分方程可得开关闭合后，通过电感线圈的电流随时间变化的规律是从上述求解结果可知：篇三：用一个电路演示通、断电自感现象值得商榷用同一电路演示通、断电自感现象值得商榷唐柏忠（浙江省余姚市第二中学浙江余姚３１５４００）自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
自感
观察实验一：通电自感演示 1.电路图：
2、操作： ⑴预调节：闭合电键后调节滑动片使两灯一样亮； ⑵重新通电，看到什么现象？ 3、现象解释：当导体中原来的电流增大时，自感电动 势阻碍其增大．
观察实验二：断电自感演示
1.电路图：
2、操作： ⑴闭合开关S，观察灯泡的发光情况 ⑵断开开关S，观察灯泡的发光情况 3、现象解释：当导体中原来的电流减小时，自感电动
S1 A a L S2 c b R B d
自感现象重在分析电流
例3、如图所示，是测定自感系数很大的线圈L直流电阻 的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈 的直流电压，在测量完毕后，为了器材的安全，将电 路拆解时应( ) A. 先断开S1； B. 先断开S2； C. 先拆除电流表；D. 先拆除电压表．
例4、 如图示a、b的电路中，电阻R和自感线圈L的电 阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到 稳定，灯泡A发光，则 A.在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗 B.在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗 C.在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗 D.在电路b中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
i1
S
i
t1 t
A i
t1 t
i1 i2 O -i2 -i1 i1 i2 O -i2 -i1
i t1
t
B
i t1
t
C
D
练习2
如图所示，Ａ、Ｂ两灯的电阻均为Ｒ，Ｓ１闭合时两灯的 亮度一样，若再闭合Ｓ２，待稳定后将Ｓ１断开，则在断开 的瞬（ A、B、D ） Ａ Ｂ灯立即熄灭 Ｂ Ａ灯过会儿才熄灭 Ｃ 流过Ｂ灯的电流方向由c到d Ｄ 流过Ａ灯的电流方向由a到b
２、若灯炮的电阻Ｒ＝１０Ω，灯的 亮暗程度如何变化？ 3、灯在什么条件下会闪亮一下？
自感现象中的演示实验总结
给学生最直接的感官冲击，势必会在他们的脑海 里留下深刻的印象，而且四个正课的演示实验， 直观有效地说明了 自 感的本质问题，大大地 降低
了知识 点本 身 的抽象性 ，对 于突 破教 学 的重难 点
起到了重要的作用。
参 考文 献 ：
电流传感器 ２记录的电流，④曲 演示断 线为 ￡支路上的电流传感器 ２记 电 自感 录的电流 。③ 图线 中电流逐渐减 小，而④ 图线则与原 电流方向相 反 ，这就是断电自感。 ３ 趣味的结尾实验 本节中还有一个重要的知识点就是 自感系数 的大小与哪些因素有关？可以通过改变线圈的匝 数 、铁芯、粗细等实验条件来定性探究。这里有
电产生很强烈的感觉 ， 笔者想这 １ 位 同学被电了 ６
一
下后，他们的注意力一下子被这节课堂吸引住 了， 带着 ４节干电池为什么能电到 ｌ 位同学的疑 ６ 问，非常兴奋地听着课，那么我们的 目的也就达
改进后的电路 图如图 ３ 所示，将电路画在演 示教板上，并将所有元件安装在板上，其中自感 线圈可用可拆变压器的 Ｏ ０ ～ｌ ０匝，灯 Ａ１ ２ ４ 、Ａ 用 ６ Ｖ， ． Ａ 电珠 ， 用 ２ ０ 电位器（ ． Ｏ１ ３ ５ ０ｆ ｌ 或更小） ，
管反向并联（ ６代替电流表，在电路通断电时， 图 ） 两发光二极管交替发光 。这使演示更方便、更有 趣 （ 注意：用发光二极管显示时，电源只能用于
电池或 学生 电源 的稳压 输 出） 。
２４ 采 用 ＤＩ ． Ｓ传 威 器 演 示 白威 卿． 象
两个直观的趣味性实验值得推荐 ： 明察灯光亮暗，
以上 七个 演 示实验 ，从触 觉 、视觉 、听觉上
间，① 曲线为 Ｒ支路上的电流传
感器 １记录的电流，②曲线为 演示通 支路上的电流传感器 ２记录的电
自感现象
1 2 1 2 Wm = W1 +W2 +W12 = L1I1 + L2I2 + M12I1I2 2 2 同理，先合开关 k2使线圈 2充电至 I2 ，然后再合 开关k1保持 I2 不变，给线圈 1 充电，得到储存在
磁场中的总能量为：
1 2 1 2 Wm ' = W2 +W1 +W21 = L2I2 + L1I1 + M21I2I1 2 2
I 2πr
μI B2 = 2π r
dV = 2πrldr
dWm = wm dV
R1 1 R2 1 1 Wm = ∫ BHdV = ∫ B1 H1 ⋅2πrldr + ∫ B2 H 2 ⋅2πrldr R1 2 0 2 2
I 2l μ ′ R2 = ( + μ ln ) R1 4π 4
Q
1 2 W m = LI 2
2 μ 0 hvI 2 μ 0 hvI 0 e − kt ε 动 = Bvh = = 3πl 3πl 方向b → a
l 4
− kt
3l 4
μ0 I μ 0 I 0 e − kt h hdr = Φ=∫ 4 ln 3 l 4 2πr 2π dΦ μ 0 I 0 ke − kt h ε感 = = ln 3 dt 2π
i 和磁通链数Ψ来
例：求一充满磁导率μ 的长直螺线管的自感系数L
半径为R，总长度L ,总匝数为N,单位长度上的匝数为 n
解：设长直螺线管通有电流I
B = μ nI
Φ m = NBS = NμnIS = μn VI
2
Φm 2 L= = μn V I
计算自感系数的基本步骤: 1.假设线圈通有电流I； 2.求出磁场分布； 3.计算相应的磁通量；
自感(修改)
演示实验： 演示实验： •实验一： 实验一：
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光， 立刻正常发光， 现象：在闭合开关Ｓ瞬间， 却比A 迟一段时间才正常发光。 A1却比A2迟一段时间才正常发光。 •原因：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感 原因： 原因 由于线圈Ｌ 应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化， 应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化， 即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能 即阻碍线圈中电流的变化，故通过A 立即增大， 的亮度只能慢慢增加，最终与A 立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相 同。
•实验二： 实验二： 实验二
断电前
断电后
•实验总结：实验表明线圈电流发生变 实验总结： 实验总结 化时，自身产生感应电动势， 化时，自身产生感应电动势，这个感 应电动势总阻碍原电流的变化。 应电动势总阻碍原电流的变化。
一、自感现象
1、定义 、 由于导体自身的电流发生变化而产生的电 由于导体自身的电流发生变化而产生的电 自身的电流发生变化 磁感应现象。 磁感应现象。 2、自感电动势： 、自感电动势： 由自感现象产生的电动势叫做自感电动势。 由自感现象产生的电动势叫做自感电动势。 Ｅ＝L I Ｅ＝ ∆I/ ∆t
例2、如图，A、B是相同的小灯，L是带铁心的线圈， 如图， 是相同的小灯， 是带铁心的线圈， 电阻不计， 调节R 电路稳定时， 两灯都正常发光， 电阻不计 ， 调节 R ， 电路稳定时 ， 两灯都正常发光 ， 则在开关合上和断开时： 则在开关合上和断开时： 两灯同时亮，同时灭。 A．两灯同时亮，同时灭。 合上S 先达到正常发光状态。 B．合上S，B比A先达到正常发光状态。 C．断开S，A、B两灯都不会立即灭，通过AB两灯的电 断开S 两灯都不会立即灭， 通过AB两灯的电 AB 流方向都与原电流的方向相同。 流方向都与原电流的方向相同。 断开S 灯会突然闪亮一下后再熄灭。 D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭。
自感现象的演示实验
作者： 蔡德荣
作者机构： 河北省丰润车轴山中学 064001
出版物刊名： 实验教学与仪器
页码： 8-8页
主题词： 自感现象;演示实验;通电自感;断电自感;发光二极管;演示器;自感电动势;电磁铁线圈;丰润车轴山中学;小灯泡
摘要： 高二课本在研究自感现象这一节课时,必须做好“通电自感”和“断电自感”现象的演示实验。
做好这两个实验是讲好这节课的基础,也是使学生形成正确认识的关键。
现行课本中是利用97页图4—15和图4—16来完成通电自感和断电自感现象演示实验的。
我们认为按照现行课本中的演示实验,使学生容易产生模糊认识。
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自感现象实验报告篇一：学物理演示实验报告学物理演示实验报告--避雷针一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多（尖端电极处），两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少（球型电极处），两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的实验六十五跳环式楞次定律【实验目的】利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的变化磁场与铝环的相互作用，演示楞次定律。
【实验器材】楞次定律演示仪，铝环（3个）。
如图65-1所示。
开口环闭合环底座带孔环图 65-1【实验原理】当线圈通有电流时，在铁芯中产生交变磁场，穿(转载自：小草范文网:自感现象实验报告)过闭合的铝环中的磁通量发生变化。
根据楞次定律，套在铁芯中的铝环将产生感生电流，感生电流的方向与线圈中的电流方向相反。
因此与原线圈相斥，相斥的电磁力使得铝环上跳。
【实验操作与现象】1．闭合铝环的演示打开演示仪电源开关，将闭合铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，则闭合铝环高高跳起，保持操作开关接通状态不变，闭合铝环则保持一定高度，悬在铁棒中央。
断开操作开关时，闭合铝环落下。
2．带孔铝环的演示把闭合铝环取下，将带孔的铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，则带孔的铝环也向上跳起，但跳起的高度没有闭合铝环高。
保持操作开关接通状态不变，带孔的铝环也保持一定高度，悬在铁棒中央某一位置，但还是没有闭合铝环悬的高。
断开操作开关时，带孔的铝环落下。
这是由于带孔的铝环产生的感生电流没有闭合铝环大，所以带孔的铝环没有闭合铝环跳的高。
3．开口铝环的演示把带孔的铝环取下，将开口铝环套入铁棒内按动操作开关。
当操作开关接通时，开口铝环静止不动。
这是由于开口铝环没有形成闭合回路，无感生电流，没有受到电磁力的作用，故静止不动。
4．演示完毕后，关闭楞次定律演示仪电源。
【注意事项】不要长时间按动操作开关，以免使线圈过热而损坏。
阻尼摆与非阻尼摆【实验目的】演示涡电流的机械效应。
【实验器材】阻尼摆与非阻尼摆演示仪，如图66-1所示。
其中①直流电源接线柱；②矩形磁轭，作用是当线圈中通有直流电源时，可在磁轭两极缝隙中间产生很强的磁场；③支撑架；④摆架；⑤非阻尼摆；⑥横梁；⑦阻尼摆；⑧线圈；⑨底座。
直流稳压电源。
【实验原理】处在交变电磁场中的金属块，由于受变化电磁场产生的感生电动势作用，将在金属块内引起涡旋状的感生电流，把这种电流称为涡电流。
在图66-1所示的实验装置中，但金属摆在两磁极间摆动时，由于受切割磁力线运动产生的动生电动势的作用，也将在金属摆内出现涡电流。
根据安培定律，当金属摆进入磁场时，磁场对环状电流的上、下两段的作用力之和为零；对环状电流的左、右两段的作用力的合力起阻碍金属摆块摆进的作用。
当金属块摆出磁场时，磁场对环状电流的左、右两段的作用力的合力则起阻碍金属摆块摆出的作用。
因此，金属摆总是受到一个阻尼力的作用，就像在某种粘滞介质中摆动一样，很快地停止下来，这种阻尼起源于电磁感应，故称电磁阻尼。
若将图66-1中的金属摆制成有许多隔槽的，使得涡流大为减小，从而对金属摆的阻尼作用变的不明显，金属摆在两磁极间要摆动较长时间才会停止下来。
电磁阻尼摆在各种仪表中被广泛应用，电气机车和电车中的电磁制动器就是根据此原理而制造的。
【实验操作与现象】图 66-11．把稳压电源输出的正负极连接到阻尼摆与非阻尼摆演示仪的直流电源接线柱，阻尼摆按图66-1所示接好。
2．打开稳压电源电源开关，先不要打开稳压电源的“输出”开关，即不通励磁电流，让阻尼摆在两极间作自由摆动，可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来（不考虑阻力）。
3．再打开稳压电源的“输出”开关，电压指示为28伏，此时在磁轭两极间产生很强的磁场。
当阻尼摆在两极间前后摆动时，阻尼摆会迅速停止下来，说明了两极间有很强的磁阻尼。
解释现象。
4．将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述2和3的实验，可以观察到不论通电与否，其摆动都要经过较长的时间才停止下来。
为什么？【注意事项】1．操作前应把矩形磁轭和支撑架调整到位，确保摆动顺畅。
2．注意不要长时间通电，以免烧坏线圈。
篇二：《自感现象》说课教案1自感现象说课稿XX-05-03 | 小中大【打印】【关闭窗口】《自感现象》说课教案芮云生一、教材1、教材分析本课程所使用的教材是高等教育出版社出版的《电工基础》（第二版），属中等职业教育国家规划教材。
本节内容位于第六章“电磁感应”中的第四节，本节内容是《电磁感应》一章的重要组成部分，自感现象是在学生学习了电磁感应现象、楞次定律和法拉第电磁感应定律后编排的，是电磁感应现象的一种特殊形式。
对自感现象的研究，既是对电磁感应知识的巩固与加深，又为进一步学习交流电、电子技术等知识奠定基础。
另外，自感现象与我们的生活联系很密切，在现代生产中有广泛的应用，因此，学习该部分知识具有重要的现实意义。
本节主要由四个知识点构成：1、自感现象；2、自感电动势；3、自感系数；4、自感现象的应用。
根据教学大纲要求安排两个课时教授。
2、学情分析本课程教授对象是中职类应用电子专业一年级的学生，《电工基础》课程已学了一学期，掌握了电工学的一些基本概念、基本定律，初步具备专业课程的学习能力，但学生的基础普遍不扎实，学习的主动性不强，善于形象思维，不善于逻辑推理分析。
3、教学目标根据教学大纲要求，结合中职学生的培养目标和学生实际情况（基础、认知能力），确定本节教学目标为：⑴知识目标：1、知道什么是自感现象及其原因。
2、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。
3、了解自感电动势的作用及自感现象的应用。
⑵能力目标：1、通过实验，指导学生观察现象，引导学生自己分析现象的原因，培养学生的观察、分析能力。
2、会用自感知识分析、解决一些简单问题，并了解自感现象应用。
⑶情感目标：1、培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新以适应社会对人才的要求。
2、通过学习自感现象及自感现象的应用，让学生明白学有所用，从而激发学生的学习兴趣。
4、教学重点和难点教学重点：自感电动势产生的原因；自感系数。
教学难点：自感现象产生的原因。
自感现象是电磁感应现象的一种特殊形式，也是重要的一种电磁感应现象，教学中，引导学生利用已学过的电磁感应知识来分析自感产生的原因和自感电动势的特点，使共性知识（电磁感应普遍规律）高效迁移，学生就可全面了解自感现象，从而完成大纲规定的内容，故分析自感电动势的产生原因和特点是本节课的重点。
另外，自感系数是学生首次接触的一个概念，是交流电路及电子技术课程学习的基础，所以，从知识体系来看，也是本节课的重点。
引导学生分析自感现象产生的原因是本节课的难点，这是因为：要揭示自感现象的本质，就必须引导学生通过分析推理进行。
可是，学生擅长形象思维，喜欢教师生动形象的描述和实验现象的观察，而对实验现象的理论分析和推理不感兴趣。
所以，引导学生分析自感现象产生的原因就成为本节课的难点。
教学时要密切注意新旧知识的联系，抓住特殊性，运用共性（自感是电磁感应现象，符合电磁感应的一般规律），使电磁感应知识有效迁移，来突破难点。
二、教法分析1、教法选择⑴发现法：让学生观察“通电”和“断电”两个演示实验现象，当发现两盏灯亮度不一样时，容易引起兴趣和激发思维的矛盾。
⑵探究——研讨法：在观察两个演示实验现象的基础上，引导学生分析讨论、探究原因，运用从一般到特殊的方法分析自感现象，最后指导学生归纳概括出自感电动势的特点，使学生全面理解教材。
⑶类比教学法：自感系数对学生来说是个新概念，是学习的难点。
通过对比电阻、电容的概念及其影响因素来讲解自感系数的概念及其影响因素，相当来说学生容易接受，容易明白。
2、教学手段本教材通过两个演示实验对学生认识自感现象非常重要，教学中必须要设法做好这两个实验，做好实验，效果非常明显，做好两个演示实验、对两个演示实验的结果认真地分析，是突破教材难点、掌握好本节内容的重要环节。
但学校的实验设备有限，利用计算机制作flash动画，通过动画演示同样能达到实验的效果。
所以本节内容采用多媒体辅助教学。
三、教学过程设计1、复习旧课复习电磁感应现象产生的条件、楞次定律、法拉第电磁感应定律。
重点是电磁感应现象产生的条件（只要穿过电路的磁通发生变化，电路中就有感应电动势产生），为学习新知识做准备。
2、自感现象⑴首先做如图1-1所示的演示实验，当合上开关时，同学们观察到什么（实验要反复几次）。
可以观察到：开关SA闭合后，灯泡HL2立即发光，而HL1却是慢慢变亮，过一段时间才达到相同的亮度。
再做如图1-2所示的演示实验，开关合上，灯泡正常发光时，打开开关的瞬间，同学们观察到什么（实验要反复几次）。
可以观察到：当合上开关灯泡正常发光后,再断开开关,灯泡并不是立即熄灭,而是闪亮一下,然后才熄灭。
⑵分析实验现象，归纳自感规律引导学生对实验现象的原因进行讨论分析，展开大胆假设和猜想，提高学生观察能力、语言表达能力以及归纳推理的能力。
实现从感性认识到理性认识的飞跃。
实验结论：⑴、当线圈中的电流发生变化时，线圈中就会产生感应电动势。
⑵、这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化，即原电流增大时，自感电动势阻碍它增大；当原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。
⑶、当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化．这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象，自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势。
3、自感系数这部分内容采用定性分析为主，与学生共同分析探讨，教师起主导作用，讨论自感电动势时，应重点研究其大小怎样表示，教学时，首先使学生明确自感现象遵从电磁感应的普遍规律（一般性），抓住特殊性，然后引导学生从一般到文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 特殊进行推理。
讨论自感系数的决定因素时，可运用类比分析的方法（，，），便于学生理解自感系数的物理意义。
4、自感现象的应用自感现象与我们的生活联系很密切，在各种电气设备和无线电技术中有广泛的应用，如日光灯、涡流等。