2020版高中物理 第2章 楞次定律和自感现象 2 自感课件 鲁科版选修3-2.ppt

第2节自感一、自感现象和自感电动势1.自感现象:由导体___________变化所产生的电磁感应现象。2.自感电动势:(1)定义:由导体_________变化所产生的感应电动势。(2)特点:总是阻碍导体中原电流的_____。二、自感电动势与自感系数自感系数【思考辨析】(1)由于导体自身电流变化所产生的感应电动势叫自感电动势。()(2)自感现象属于电磁感应现象。()(3)自感电动势一定与原电流反向。()(4)当线圈中电流增加时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同。()(5)当线圈中有电流时,线圈中就有自感电动势。()(6)不管电流如何变化,线圈的自感系数不变。()(7)产生的自感电动势较大,说明自感系数较大。()提示:(1)√。由于导体自身电流变化所产生的感应电动势叫自感电动势。(2)√。自感现象也是由于磁通量的变化产生感应电动势的现象,属于电磁感应现象。(3)×。自感电动势一定阻碍原电流的变化,不一定与原电流反向。(4)×。当线圈中电流增加时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反。(5)×。当线圈中有电流而且电流变化时,线圈中就有自感电动势。(6)√。自感系数是线圈的特性,与电流的变化无关。(7)×。自感系数与线圈的形状、横截面积、长短、匝数等因素有关,产生的自感电动势较大,不能说明自感系数较大。一对自感现象的理解【典例】(2019·龙岩高二检测)如图所示的电路中,两个相同的电流表G1和G2,零点均在刻度盘的中央,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,在电路接通后再断开开关S的瞬间,下列说法中正确的是()世纪金榜导学号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.G1、G2的指针都向右摆D.G1、G2的指针都向左摆【解题探究】(1)自感电动势总是阻碍导体中_____________。(2)通电瞬间,感应电流方向与原电流方向_____;断电瞬间,感应电流方向与原电流方向_____。【解析】选A。在电路接通后再断开开关S的瞬间,由于线圈L中的原电流突然减小,线圈L中产生自感现象,线圈中的电流逐渐减小,电流流经L、G2、R、G1,方向为顺时针,由于从表G1的“+”接线柱流入,表G2的“-”接线柱流入,因此G1指针右偏,表G2的指针左偏,答案选A。【核心归纳】1.自感现象的原理:当导体线圈中的电流发生变化时,电流产生的磁场也随之变化,引起线圈中磁通量发生变化,由法拉第电磁感应定律可知,线圈会产生阻碍自身电流变化的自感电动势。2.对自感电动势的理解:(1)作用:阻碍原电流的变化。阻碍不是阻止,原电流仍在变化,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。(2)方向:总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化,有“增反减同”的特点。①当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反。②当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同。(3)大小:由电流变化的快慢(即电流的变化率)和线圈的自身结构(自感系数)共同决定,即E=L。3.自感现象的三个状态:(1)通电瞬间状态:通电瞬间自感线圈相当于一个阻值无穷大的电阻,其所在的支路相当于断路。(2)通电稳定状态:电路中电流稳定后,自感线圈相当于一段理想导线或纯电阻。(3)断电瞬间状态:电路刚断开瞬间,自感线圈相当于一个电源,对能够与它组成闭合回路的用电器供电,并且刚断开电路的瞬间通过自感线圈的电流大小和方向与电路稳定时通过自感线圈的电流大小和方向相同。4.自感现象的分析:【过关训练】1.(2019·厦门高二检测)如图所示,R1、R2的阻值均为R,电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计,S原来断开,电路中电流I0=。现将S闭合,于是电路中产生自感电动势,自感电动势的作用是()A.使电路的电流减小,最后由I0减小到零B.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是变为2I0【解析】选D。当S闭合时,电路中电阻减小,电流增大,线圈的作用是阻碍电流的增大,A错误;阻碍电流增大,不是不让电流增大,而是让电流增大的速度减缓,B、C错误;最后达到稳定时,I==2I0,故选项D正确。2.(2019·泉州高二检测)如图所示,L为一纯电感线圈(即电阻为零)。A是一个灯泡,下列说法正确的是()A.开关S闭合瞬间,无电流通过灯泡B.开关S闭合后,电路稳定时,无电流通过灯泡C.开关S断开瞬间,无电流通过灯泡D.开关S闭合瞬间及稳定时,灯泡中均有从a到b的电流,而在开关S断开瞬间,灯泡中有从b到a的电流【解析】选B。开关S闭合瞬间,灯泡中的电流从a到b,线圈由于自感作用,通过它的电流将逐渐增加。开关S闭合后,电路稳定时,纯电感线圈对电流无阻碍作用,将灯泡短