参赛导学案 《1.5自感现象与日光灯》
高二物理沪科版选修3-2 1.5 自感现象与日光灯 教案
1.5 自感现象与日光灯【教学目标】1、知识与技能（1）了解日光灯的工作原理（2）指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点。
（3）明确自感系数的意义及决定条件。
2、过程与方法（1）能用电磁感应原理，解释生产和生活中的某些自感现象。
（2）提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
3、情感态度和价值观培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养【教学重点】自感现象产生的原因及特点。
【教学难点】运用自感知识解决实际问题。
【教学方法】讨论法、探究法、实验法、练习法【教学用具】变压器、线圈、电源、导线、灯泡、开关，自感演示器、多媒体课件【教学过程】一、情景回顾,引入新课提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？楞次定律内容？师：在“探究感应电流的产生条件”的实验中，改变通过小线圈A的电流大小，我们会发现大线圈B就能产生感应电流。
对这个现象我们是如何解释的？生：小线圈的电流变化小线圈中电流激发的磁场变化穿过大线圈的磁通量发生变化闭合回路产生感应电流。
师：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？二、新课教学(一)、自感现象现在，我们来继续关注上面电路：1)螺线管中有无磁场?磁场的强弱与电流有无关系?2)当电流变化时,线圈中的磁场是否变化?3)当电流变化时,通过线圈中的磁通量是否变化?4)当电流变化时,线圈的身体内是否产生电磁感应现象?师:线圈本身的电流发生变化,它自己激发的磁场也一定变化,结果在自己的”身体”内产生了感应电动势.引出:1.自感现象：由于导体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。
下面我们通过实验来进一步研究一下这个问题.(通过对比观察现象,分组讨论. 统一演示,,分步解析)1、演示实验，提出问题演示普通电路和带线圈的自感电路,学生将看到的电路现象记录下来,并讨论现象产生的原因.【演示实验】演示通电自感现象。
最新沪科版高中物理选修3-21.5《自感现象与日光灯》教案.doc
课题
自感现象和日光灯
课堂类型
新授课
课时
1
累计课时
教学
目标
（一）知识与技能
知道什么是自感现象，知道自感电动势
能在实验室组成日光灯电路并完成相关的实验
知道日光灯电路的工作原理
（二）过程与方法
知道日光灯电路各元件的作用
会进行自感现象的实验的有关操作
能对自感现象中的现象进行分析
（三）情感态度与价值观
3、镇流器会激发极高的瞬是如何产生瞬时高雅的？
实验探究二
1、闭合开关S，调节滑动变阻器使两个灯泡的亮度相同，再断开开关S。
2、再次闭合开关S，仔细观察，两只灯泡在电路接通瞬间发光情况有什么不同？
接有线圈的灯泡开始发光较暗。
实验探究三
接通电路，闭合开关S，待灯泡正常发光后，再断开电路，观察灯泡在电路断开瞬间的发光情况。
能举例说明生活和生产中的自感现象
知道生活和技术中是怎样应用自感现象的，又是怎样避免其负面影响的
教学重点
及难点
重点：自感现象、自感电动势、日光灯电路的工作原理
难点：自感电动势、日光灯电路的工作原理
主要教学
方法
实验探究、分析法、讲授法
教具
电池、滑动变阻器、开关、小灯泡、电感、导线
教学过程及时间分配
主要教学内容
日光灯是我们生活中常用的照明灯具，那么你知道日光灯的构造和组成元件的作用吗？
探究日光灯电路
实验探究一
按右图组装日光灯电路进行试验
1、闭合开关，观察日光的发光过程
2、断开开关，拆除启辉器和整流器；
在闭合开关，灯管还能发光吗？
3、通过示波器来观察启动前后电压的变化
1、发光前会闪烁，之后正常发光后
1.5自感现象与日光灯 学案(2020年沪科版高中物理选修3-2)
1.5自感现象与日光灯学案（2020年沪科版高中物理选修3-2）1.5自感现象与日光灯自感现象与日光灯学科素养与目标要求物理观念1.了解自感现象.2.了解自感电动势的表达式ELIt，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.4.了解日光灯的组成以及起辉器和镇流器的工作原理.科学探究通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化，认识自感现象.科学思维体会互感和自感现象产生的机理，能运用电磁感应规律分析解释，并能解释日光灯工作原理.一.日光灯电路按图1所示电路连接日光灯电路，闭合开关，观察日光灯的发光过程，简单叙述其工作原理.图1答案1闭合开关，电源把电压加在起辉器的两极，起辉器内氖气放电产生热量从而使起辉器内双金属片接触，电路导通.2电路接通后，起辉器中氖气停止放电，温度降低，双金属片分离，瞬间切断的电流使镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电而发光.3日光灯正常发光时，镇流器起降压限流作用，保证日光灯正常工作.要点总结1.日光灯电路包括日光灯管.镇流器.起辉器.开关.导线等.2.起辉器的作用为自动开关.3.镇流器是一个带铁心的多匝线圈，在启动时提供瞬时高压，点燃灯管之后起到降压限流的作用.例1若将图2甲中起辉器换为开关S1，并给镇流器并联一个开关S2，如图乙所示，则下列叙述正确的是图2A.只把S3接通，日光灯就能正常发光B.把S3.S1接通后，S2不接通，日光灯就能正常发光C.S2不接通，接通S3.S1后，再断开S1，日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后，再接通S2，日光灯仍能正常发光答案C解析一般日光灯启动的瞬间把电源.灯丝.镇流器接通后，起辉器自动断开，靠镇流器产生瞬时高压，使灯管内气体导电，所以启动时既要使题图乙中S3闭合，又要使S1瞬间闭合再断开，A.B错，C对.正常工作时镇流器起降压限流作用，若把题图乙中S2闭合，则镇流器失去作用，日光灯不能正常工作，D错.二.自感现象1.通电自感如图3，先闭合S，调节R1使A1.A2正常发光，再调节R2，使A1.A2的亮度相同，再断开S，再次闭合.根据楞次定律分析现象，观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同图3答案现象灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.原因电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.2.断电自感如图4所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图41开关断开前后，流过灯泡的电流方向各怎样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原因是什么答案1S闭合时，灯泡A 中电流方向向左，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原因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.当自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻时，灯泡会闪亮一下再熄灭，而当线圈电阻大于或等于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.要点总结1.自感现象由于导体本身的电流发生变化，在线圈中产生的电磁感应现象.2.自感电动势自感现象中产生的感应电动势.3.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；当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同.4.自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.对通电自感和断电自感现象的分析1通电瞬间自感电动势阻碍电流的增加，与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定.通电瞬间自感线圈处相当于断路，电流稳定时自感线圈相当于导体.2断电时自感线圈处相当于电源，若断电前，自感线圈电流大小IL大于灯泡的电流IA则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流IL小于或等于灯泡中的电流IA则灯泡不会闪亮，而是逐渐熄灭.要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.例2如图5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是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则图5A.闭合开关S时，LA.LB同时达到最亮，且LB更亮一些B.闭合开关S时，LA.LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D.断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭答案D 解析由于灯泡LA与线圈L串联，灯泡LB与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以LB先亮，由于LA所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即LA更亮一些，A.B错误；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从IA减小，故LA 慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错误，D正确.学科素养通过例2，进一步加深对自感现象的理解，知道通电.断电瞬间，自感线圈中的电动势阻碍原电流的变化，但阻止不了原电流的变化，且原电流不能发生突变.运用电磁感应知识解释自感现象，这很好地体现了“科学思维”的学科素养.例3如图6所示的电路中，开关S闭合且稳定后，流过自感线圈的电流是2A，流过灯泡的电流是1A，现将开关S断开，开关S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图像是图6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1A.开关S断开瞬间，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自感电动势，使线圈中的电流从原来的2A逐渐减小，方向不变，且与灯泡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2A逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对.提示要注意断电前后，无线圈的支路电流方向是否变化.三.自感电动势的大小1.自感电动势的大小跟线圈内磁通量变化率和线圈本身的自感特性有关.2.自感电动势E的表达式ELIt.其中L是自感系数，简称电感，单位亨利，符号H.1mH103H；1H106H.3.电感L的决定因素与线圈的大小.形状.匝数，以及是否有铁心等因素有关，与E.I.t等无关.例4关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是A.电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B.电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大答案B 解析电感一定时，电流变化越快，即It越大，由ELIt知，自感电动势越大，A错，B对；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错；当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错.1.对自感现象的理解关于自感现象，下列说法正确的是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解析当电流增大时，感应电流的方向与原来的电流方向相反，当电流减小时，感应电流的方向与原来的电流方向相同，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，D正确；自感系数只取决于线圈本身的因素，与电流变化情况无关，故选项C错误.2.对自感现象的分析多选如图7所示电路，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA.LB是两个相同的灯泡，则图7A.S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮B.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C.S断开瞬间，LA闪亮一下才熄灭，LB立即熄灭D.S断开瞬间，LA.LB立即熄灭答案BC3.对日光灯电路的分析关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是A.起辉器触片接通时，产生瞬时高压B.日光灯正常工作时，镇流器降压限流以保证日光灯正常工作C.日光灯正常工作时，日光灯管的电压稳定在220VD.镇流器的作用是将交流电变为直流电答案B解析在日光灯电路中，镇流器的作用是在日光灯起动时，产生一个瞬时高压，与电源电压叠加在一起，加在灯管两端，激发水银蒸气导电，而不是把交流电变成直流电；日光灯正常工作后，镇流器起降压.限流的作用，日光灯起动时，起辉器的两个触片先接触后断开，镇流器产生瞬时高压，所以B正确.4.自感现象的图像问题在如图8所示的电路中，L是一个自感系数很大.直流电阻不计的线圈，D1.D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源.在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1.D2的电流方向为正方向，分别用I1.I2表示流过D1和D2的电流，则下列图像中能定性描述电流I随时间t变化关系的是图8答案C解析当闭合开关时，因为线圈与D1串联，所以流过D1的电流I1会慢慢增大，流过D2的电流I2为稳定值，且电路稳定时I2I1.当开关断开时，因为线圈阻碍电流I1的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，由于L.D1.D2和D3构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以I2变成反向立即增大，之后逐渐减小，故C正确，A.B.D错误.。
高中物理 《自感现象与日光灯》教案 沪科版选修3-2
自感现象与日光灯[教学目的]1、通过逻辑推理和对实验的观察和分析，使学生在电磁感应知识的基础上理解自感现象的产生的它的规律，明确自感系数的意义和决定条件2、通过分析理解在自感现象中能量形式的转化情况，为进一步学习电磁振荡打下基础3、通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力4、日光灯的原理[重点难点]重点：使学生在掌握了自感现象与电磁感应现象统一性的基础上，把握自感现象的特点。
难点：断电自感现象中，灯泡突然闪亮一下学生很难理解，是教学中的难点。
[教具]电源〔6V〕、导线、带闭合铁芯的线圈、电键、灯泡等[教学过程]○、复习&引入师：上节课提到了几种不同形式的电磁感应现象，你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？☆生：穿过电路的磁通量发生变化师：对！不论采用什么方式，只要能使穿过电路的磁通量发生变化，均能引起电磁感应现象。
1、揭示现象，提出问题[实验]：〔6V电源，A、B为裸露铜线，L为带闭合铁芯的线圈〕提出问题：在A、B触点断开瞬间，A、B间的高压从何而来？2、分析现象，建立概念在上图所示的电路中，当电键K搭接后，线圈中存在稳定的电流I，线圈内部铁心中存在很强的磁场，穿过线圈的磁通量很大；在电键K断开瞬间，在很短的时间内，线圈中的电流迅速减小到零，穿过线圈的磁通量也迅速减小到零，磁通量的变化量虽然不是很大。
但由于时间很短，在电键K由接通至断开瞬间，对于线圈来说，在线圈上产生了很高的感生电动势，这就是引起试验学生强烈触电感觉的高压的来源。
上述现象属于一种特殊的电磁感应现象，其中穿过电路磁通量的变化是由于通过导体本身的电流发生变化而引起的。
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。
在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
〔板书〕3、演示现象，强化概念〔课本上的实验〕总结1：电路接通时，电流由零开始增加，L支路中感应电流方向与原来电流方向相反，阻碍电流的增加，即推迟了电流达到正常值的时间〔见上左图〕。
《1.5自感现象与日光灯》
高二物理集研组 新课程有效教学导学案制作人：杜向卫班级：姓名： 组名：课题 1.5自感现象与日光灯 教学目标知识与技能：知道什么是自感现象和自感电动势，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日光灯工作原理。
过程与方法：通过学生对日光灯发光原理的分析了解自感现象，掌握通电、断电自感现象。
情感态度价值观：能举例说明生活和生产中的自感现象，通过本节学习是学生感受理论与实践的结合，以达到学以致用的效果。
教学重点自感现象和自感电动势是本节重点。
教学难点分析自感现象的产生以及日光灯发光原理是难点。
课 前 预 习 单（课前）学法指 导请先阅读课本27页至32页，查阅资料，联系电磁感应现象深刻理解自感现象，然后独立完成预习单。
自主预习： 1.通电自感： 电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。
闭合电键S ，调节变阻器R ，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S 。
重新闭合S ，观察到什么现象？（实验反复几次） 思考：为什么A1比A2亮得晚一些？ 2.断电自感： 电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A 正常发光。
然后断开电路，观察到什么现象？思考：为什么A 灯不立刻熄灭？ 3.总结上述两个实验得出结论： 自感现象: 自感电动势: 4.自感系数：自感电动势大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容，用自己的语言加以概括，回答有关问题。
自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小的计算公式。
什么叫自感系数呢？线圈的自感系数与哪些因素有关？ 自感系数的单位是什么？写出单位换算关系。
自我检测： 如图所示，电路甲、乙中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，接通S ，使电路达到稳定，灯泡D 发光。
则 【 】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，然后渐渐变暗课前生成问题记录：合作探究单（课堂）学法指导由实验现象及生活经验讨论以上问题。
1.5《自感现象与日光灯》(沪科版选修3-2)ppt课件
穿过线圈的电流iB 增大
穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势E自
iB S i iA iB 0
B
E自阻碍电流增大
B灯逐渐变亮
t
刚通电时，电能首先要转化为线圈的磁场能，再转化为B灯的电能 E自阻碍i的变化而非阻止，仅现象
2、断电自感 现象
断开开关， 电灯要持续亮 一会儿才熄灭。
二、探究自感电动势
1、定义：自感现象中的感应电动势（E自）。 2、作用：阻碍（延缓）电流的变化。 3、方向：增反减同。
I 4、大小： E自＝L t
自感系数L 线圈结构 （自感、电感） 有无铁芯 的决定因素 单位
粗细 长短 匝数
1H=1V/(A/s) 1H=103 mH=106 μH
三、自感现象的应用和防止
a
A
b S2 c
R
B
Ｂ、Ａ灯过会儿才熄灭
Ｃ、流过Ｂ灯的电流方向由c到d
L
d
Ｄ、流过Ａ灯的电流方向由a到d
作
课本P32
业
书面作业：1、2、3题 课外思考：4题
I E自＝L t
自感 电动势
自感系数L 作用： 总是阻碍 电流变化
影响因素: 线圈的形状、长短、 匝数、有无铁芯等 单位： H、mH、μH
防止 和利用
课堂练习
1、如图所示，L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），
A为一个灯泡，下列说法正确的是（
B ）。
A．开关S接通瞬间无电流通过灯泡 B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡 C．开关S断开瞬间无电流通 L 过灯泡
D．开关S接通瞬间及接通稳
定后，灯泡有由a到b的电流，而 在开关S断开瞬间，灯泡中有从b
a
A
1.5自感现象与日光灯
现象：
灯泡A2立刻正常发光， 跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？
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。
日光灯灯管
1.结构
氩气、低压水银蒸气
2.工作条件：
起辉电压：700V以上 气体加 上高电压
发出紫外线
受到紫外 线照射时
在高压下 导电
荧光粉发出 可见光
镇流器的结构和作用：
1.启动时提供瞬时高压 2.正常工作时降压限流
启辉器的组成和作用：
起到一个自动开关的作用 能使动静触片不产 生电火花保护触点
铝壳
胶木底座
日光灯的工作原理：
日光灯启辉器结构很简单，就是把一个双金属片电极 和一个固定电极封装在一个氖气泡里。 刚接通日光灯电源开关时，因为日光灯管还没有点燃，所 以通过镇流器的电流很小，镇流器的压降也很小，近220V 的交流电压使启辉器氖气泡产生辉光放电，双金属片电极 受热变形与固定电极接通，使镇流器、日光灯管灯丝、启 辉器串联通电，完成对日光灯管灯丝的预热；同时，由于 氖气泡内两电极接通，使启辉器氖气泡辉光放电结束，双 金属片电极冷却变形与固定电极分离，使通过镇流器的电 流突然中断。
2.自感系数 L－简称自感或电感 （1）决定线圈自感系数的因素： 线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大；
给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯时大得多。
（2） 单位：亨利，简称亨，符号：H 其他单位：毫亨（mH）、微亨（μ H）
自感系数很大有时会产生危害：
例题
学案 自感现象与日光灯(一)
A．闭合电键S接通电路时，A2始终比A1亮
B．闭合电键S接通电路时，A2先亮，A1后亮,最后一样亮
C．断开电键S切断电路时，A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
D．断开电键S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
通过下面典型例题的探究，加深对知识点的理解，纠正自己的思维误区
典例一：（1）自感电动势的大小：E=，L是单位是字母是
自感电动势的大小跟线圈的大小、形状、、、有关。
迁移运用·拓展延伸
温馨提示：通过下面的例题，检测自己对本节课的知识理解是否到位，是否达成本节课的学习目标，先独立思考，规范解答，课上小组交流讨论，确定答案和该题考察的知识点。讨论完成后，小组代表展示并简要说明解题依据，点出注意事项或易错点，其他同学纠错补充。
2、积极参与小组交流，加快思维，思考并回答下面问题
1、（1）什么是自感现象?产生的原因和特点是什么？
（2）自感电动势的定义、方向、大小如何理解？
（3）自感系数定义？单位？物理意义？其大小与哪些因数有关？
思维碰撞·规律总结
温馨提示：组长组织本组学员积极探究交流，形成本组观点，并分配展示任务。（注意：线圈的电阻比较小）
2、分析开关闭合的瞬间，两灯泡的亮度的变化情况：
（1）开关闭合后，A2支路与电源接通，A2正常发光。
（2）当开关闭合的瞬间，流过线圈L的电流是变大还是变小？穿过线圈的磁通量如何变化？
（3）线圈中会不会产生感应电流？感应电流与原电源方向有何关系？试分析A1灯泡在闭合开关后的情况？
（4）当电路中电流稳定以后，线圈中磁通量还变化不变化？灯泡的亮度还会不会发生变化？
高二物理选修学案：《自感现象与日光灯》
3.1自感现象与日光灯编写人：高有富审核人：审批人：班组姓名组评：师评：【学习目标】1、理解自感现象和自感电动势。
阅读教材P29—P302、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。
阅读教材P303、知道影响自感系数的因素。
4、了解日光灯的基本结构和原理。
阅读教材P275、了解互感现象。
阅读教材P27【学习指导】，1．自感现象：由于导体本身电流发生而产生的电磁感应现象叫自感现象．2．自感电动势的方向：根据楞次定律判定．自感电动势总要阻碍导体中电流的，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向．3．自感现象的应用——日光灯原理(1)日光灯的电路图：主要由灯管、和启动器组成．(2)启动器的作用：自动开关的作用(3)镇流器有两个作用：起动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生，从而激发日光灯管内的气体导电．正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着的作用，保证日光灯的正常工作．★★★★【预习检测】★1．下列关于自感现象的说法中，正确的是（）A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大★★2．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（）A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭B．小灯立即亮，小灯立即熄灭C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭★★3.关于自感现象,下列说法中正确的是( )(A)感应电流不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,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大(D)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大【合作探究】★★★4.问题：“断电自感中”小灯泡在熄灭之前一定要闪亮一下吗?★★★5. 如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那幺,可能出现的情况是( ).A.刚一闭合S 2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮B.刚闭合S2时,线圈L中的电流为零C.闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗D.再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭★★★6.如图所示电路中,当电键S断开瞬间( ).A.流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左B.流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右C.流经R2和L的电流方向都向右D.流经R2和L的电流方向都向左课堂检测：★★★7.如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则( ).A.电键S闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮B.电键S闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭D.断开电键S的瞬间.B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭★★★8.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( ).A.闭合电键S接通电路时,A2始终比A1亮B.闭合电键S接通电路时,A2先亮,A2后亮,最后一样亮C.断开电键S切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开电键S切断电路时.A1和A2都要过一会儿才熄灭★★★9.在右图所示的电路中,电键S断开之前与断开之后的瞬间,通过灯A的电流方向应是(A)一直是由a到b (B)先是由a到b,后无电流(C)先是由a到b,后是由b到a (D)无法判断★★10.在日光灯的连接线路中,关于镇流器的作用,下列说法中正确的是( ).(A)日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压(B)日光灯止常工作时,起降压限流的作用(C)起到一个自动开关的作用(D)以上说法均不正确。
高二物理沪科版选修3-2课件1.5 日光灯与自感现象(1)
探究自感现象 自感现象的防止
L很大
油浸开关
双线 绕法
互感现象 ●当一个线圈中电流 变化时，在另一个线 圈中产生感应电动势 的现象。 ●互感现象中产生的 感应电动势，称为互 感电动势。
MP4 电源
S
互感现象
◎传递能量 ◎传递信息
变压器 收音机里的 “磁性天线”
如图是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯
探究自感现象
思考与讨论
电源
S B A
■当线圈中电流发生变
IB
IA
R
化时，自身的回路中是 否有电磁感应现象呢？
■如何设计实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何改进实验电路？ ■如何解释实验现象？
IA
B原
E
B感
探究自感现象 ● 由于线圈本身的电 自身的 …… 自 自身的 …… 流发生变化而产生的 自身的…… 感 电磁感应现象。 自身的…… ●自感现象中产生的 感应电动势，称为自 感电动势。
3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的
是( )
若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮
探究自感加时,
S BI I
R
会产生自感电动势， 那么线圈中电流减少 时，又会怎么样呢？
■预测一下实验现象？
■如何改进实验电路？ ■如何解释实验现象？
I
A
B感 B原
E
探究自感现象
◆物理意义:
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 线圈的圈数 是否有铁芯
所以B比A先亮 所以B灯逐渐变暗
B正确
由于R阻值很大 流过B灯电流很小
2.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻 较小，则：(1)当开关S由断开变为闭合时，A灯泡的亮度
1.5自感现象与日光灯
学案
导案
一、预习自学，探究问题(阅读教材P27-P33)
(一)、探究日光灯电路按如图所示连接日光灯电路．
1.日光灯构造：主要由灯管、_________、_________组成．
2.镇流器的作用：启动时产生____________，在正常工作时起到___________的作用．
(二)、探究自感现象
(2)决定自感系数L大小的因素：跟线圈的______、_______、横截面积、长短、匝数等因素有关．线圈的横截面积越大，匝数越多，越密，线圈越长,它的自感系数________．将________插入线圈，也会使线圈的自感系数大大增加．
(3)单位：自感系数的单位是______，简称______，符号是______．常用的较小单位还有______ (mH)和______ (μH).1 H＝______
(三)、自感电动势和自感系数
1.自感现象：由于导体本身的_____________而产生的电磁感应现象，叫做自感现象．
2.自感电动势:自感现象中产生的____________叫做自感电动势．E＝______，式中的比例系数L叫做线圈的自感系数．
3.自感系数
(1)物理意义：表征线圈能产生___________本领大小的物理量．数值上等于通过线圈的电流在1 s内改变_____时产生的自感电动势的大小．
四、学生总结，组间讨论，师生修正
五、各自独立完成，教师提问，并点拨解答中存在的问题。
1.探究电路闭合时线圈的自感现象如图所示的电路，两灯泡规格相同，接通开关后调节电阻R，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路．重新接通电路，在S闭合的瞬间，观察到A2 _______,A1 ______亮起,最后达到相同的亮度.
2.探究电路断开时线圈的自感现象
2018版 第1章 1.5 自感现象与日光灯
5．(多选)如图1 5 6所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是()
【导学号：68312043】
图1 5 6
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
【答案】D
3.如图1 5 4所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是()
【导学号：68312042】
图1 5 4
A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光
D．当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光
【解析】当S1接通，S2、S3断开时，电源电压220 V直接加在灯管两端，日光灯不能发光，选项A错误；当S1、S2接通，S3断开时，灯丝两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项B错误；当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项D错误；只有当S1、S2接通，灯丝被预热，发出电子，再断开S2，镇流器中产生很大的瞬时电压，和原电压一起加在灯管两端，使气体电离，日光灯正常发光，故选项C正确．
A．起辉器是在日光灯启动过程中起接通电路并提供瞬时高压的作用
B．镇流器在日光灯启动及工作过程中起降压限流作用
C．日光灯发光原理同白炽灯一样，不是由灯丝产生足够热量时发光的
D．起辉器只在日光灯启动时起暂时接通电路的作用，而镇流器在启动时提供高压，在正常工作时又起降压限流作用
【解析】启动时，起辉器起接通电路作用，然后断开，镇流器由于自感产生瞬时高压，将气体击穿后，炽热的灯丝释放电子与汞原子碰撞产生紫外线，再引起荧光物质发光，正常工作时镇流器又阻碍电流变化起降压限流作用，可见A、B、C错，D对．
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高效课堂导学案制作人：杜向卫
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课题 1.5自感现象与日光灯
教学目标知识与技能：知道什么是自感现象和自感电动势，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日光灯工作原理。
过程与方法：通过学生对日光灯发光原理的分析了解自感现象，掌握通电、断电自感现象。
情感态度价值观：能举例说明生活和生产中的自感现象，通过本节学习是学生感受理论与实践的结合，以达到学以致用的效果。
教学
重点
自感现象和自感电动势是本节重点。
教学
难点
分析自感现象的产生以及日光灯发光原理是难点。
课前预习单（课前）
学法指导
请先阅读课本27页至32页，查阅资料，联系电磁感应现象深刻理解自感现象，然后独立完成预习单。
自主预习：
1.通电自感：
电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。
闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。
重新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次）
思考：为什么A1比A2亮得晚一些？
2.断电自感：
电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。
然后断开电路，观察到什么现象？思考：为什么
A灯不立刻熄灭？
3.总结上述两个实验得出结论：
自感现象: 自感电动势: 4.自感系数：
自感电动势大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容，用自己的语言加以概括，回答有关问题。
自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小的计算公式。
什么叫自感系数呢？线圈的自感系数与哪些因素有关？
自感系数的单位是什么？写出单位换算关系。
自我检测：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。
则【】
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
课前生成问题记录：
合作探究单（课堂）
学法指导由实验现象及生活经验讨论以上问题。
问题1：请你在组内通过实验探究观察通电、断电自感现象，并分析论证说明其中道理。
问题2：请你说说你对自感电动势.自感系数的理解。
(大小的决定因素)
问题3：请你结合前面理论学习说说日光灯电路的工作原理。
课堂练习：课本32页家庭作业与活动第1题第4题
拓展训练单（课后）
学法指导在课堂学习基础上独立思考，完成后可相互交流，总结方法归纳小结进行拓展。
1．下列关于自感现象的说法中，正确的是【】
A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
2．如图1所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是【】
A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B．小灯立即亮，小灯立即熄灭
C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
3．如图2所示是一演示实验的电路图。
图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。
起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。
现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____ 现象的。
4．如图3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【】
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
如图1 如图2 如图3
课后生成问题记录：个人收获摘记：
青春寄语：快乐需要制造，忧伤需要释怀，生活需要感恩，心灵需要理解，青春需要微笑。