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自感现象(self-inductance)

自感现象(self-inductance)
自感现象(self-inductance)

自感现象(self-inductance)

A07秦皇岛市第一中学张慧敏

【教学分析】

本章内容是<电磁感应>一章的重要组成部分,他是在学生掌握电磁感应现象规律的基础上,使学生进一步认识一种普遍的电磁感应现象-----自感现象,这种现象在非稳恒电路中有着重要的意义,它上承电磁感应现象,下启进一步学习交流电、电磁振荡等相关知识。也是进入高一级学校或步入社会后,学习和了解电磁学和电工技术的基础,所以本节在整个电磁学体系中有着非常重要的作用。

【学情分析】

学生已经学习过法拉第电磁感应定律、楞次定律,对电磁感应现象发生的条件也相当熟悉,加上高二的学生已经具备抽象思维能力,为学习这一章具备了必要的知识和心理准备,完成教学和学习任务能够实现。【教学目的】

1、知识与技能:使学生理解自感现象的产生及规律.

使学生能说明决定自感系数大小的因素,掌握自感系数的单位.

2、过程与方法:通过电路设计,使学生体会探索发现科学规律的思维过程,培养学生的创新和创造

意识及能力.

3. 情感态度价值观:通过观察实验现象和问题讨论,培养学生的观察能力和分析推理能力.

通过协作,培养学生的团队意识

【教学重点】

自感现象及其产生、自感系数.

【教学难点】

自感现象的解释.

【教学媒体】

1.通、断电(改进)自感现象演示仪器各一套.

2.多媒体电脑.(参看清华同方课件:“通电自感现象”、“断电自感现象”)。

【教学方法】

探索、启发式.

【教学过程】

一、引入新课

师:今天我给大家带来一个小实验,器材是两节干电池,和一个带铁芯的线圈(变压器),我还需要5位同学作为助手,有谁愿意协助老师完成这个实验?

师:请5位同学手拉手站成一排,我要把你们接入两节干电池,请问,你们有感觉吗?

生:没有。

师:人的安全电压是36伏,所以3伏的电压对他们5个人

没有感觉。现在我再向电路中加入一个元件,一个线圈,

注意线圈本身是不带电的,电路如图所示。有什么感觉吗?

生:没有。

断开电键,学生同时有了触电的感觉,学生的情绪被调动起来,好奇心剧增。

师:为什么会发生这样的现象呢?今天我们就带着这个问题学习第五节自感

二、讲授新课

板书第五节自感

演示实验1

师:为了更好的观察线圈对电路的影响,在线圈上串联一个灯泡A1,(在图上填画A1)为了起到的效果我们还需要接一个支路,这个支路接一个滑动变阻器和一个灯泡A2.(教师补画A2支路)为了便于比较,使A2与A1规格相同.(如图所示).

教师介绍实验装置(教师连接好电路)请同学们对照电路图看一看,这个电路与电路图是完全一样的.师:好!下面请同学注意观察在开关S闭合瞬间,会有什么现象?

生:A2立刻亮,A1逐渐变亮.

师:最后呢?生:两灯一样亮.

师:为什么会出现这样的现象?

师:猜测问题可能出现的原因?

生:线圈L

师:好!那么我们就单独把线圈提出来进行分析。

副板书:(画出电流和磁场方向)

I↑→φ↑→ε自——I感(与I反向)

线圈中电流增大时,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生了感应电动势,它又阻碍线圈中电流的增大,即推迟了电流达到正常值的时间.

师:为什么最终两灯一样亮?

生:这种阻碍不是阻止,最终电流还是达到了正常值,两灯最终一样亮,这是符合楞次定律的.

师:过去我们利用磁铁的插拔使线圈产生感应电动势和我们现在得到的电动势有什么不同呢?

生:一个是外加的,一个是自身的.

师:我们把由于自身电流变化所产生的电磁感应现象叫做自感现象.这是一种特殊的电磁感应现象.特殊之处就在于自己感应自己,在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.

板书课题:

1.自感现象及自感电动势的定义: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。(自己感应自己)

师:如果我继续实验,不断地用手闭合、断开S,将发生什么现象?

生:灯A1比A2暗.

师:对,A1始终达不到正常亮度.如果加快按动频率,又有什么现象?

生:A1更暗了.师:为什么?

生:L上电流不断变化,其上始终有感应电动势,阻碍电流的增大.(找学生演示,学生情绪高涨)(评述:

在原有实验的基础上,顺势增加了一个实验,使学生对“延时效应

....”印象更加深刻,理解更加明确。)

电流的变化是自感电动势产生的根本的原因,电流的变化包括增加和减小。引出第二个实验。

演示实验2:出示示教板,介绍实验装置,并将电路图画在黑板上。

观察现象:K断开时;灯A突然更亮地一闪。

组织学生讨论:一般学生能分析出灯迟一会再灭的原因。

I↓→φ↓→ε自

阻碍

师:对,断电过程中的自感现象可表述为:断开S时,线圈中电流减小,穿过线圈的磁通量减小,线圈上产生自感电动势,它阻碍电流的减小,即推迟电流的减小,同样符合楞次定律.

师:在电路断开时我们观察到灯A闪亮一下,说明通过灯泡有一个强电流。要实现通过灯泡A的电流突然增大,在实验器材上有什么要求?

生:S断开时L与灯A组成闭合电路,由于电磁感应现象,L就是电源,给A供电,此时I A′=I L>I A,,说明最初I L>I A,所以R L< R A。

的产生是由于线圈L中电流减少而引起的,电流只能在原有的基础上减少,不可能大于师:自感电动势

原来电流。因此,要想使闪亮现象明显,即使i L>i R,必须使R L

教师总结并板书:2.自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化的,遵从楞次定律。

根据我们学到的知识同学们能不能解释课前5位同学触电的原因

生:是自感电动势就加在了同学身上

师:能让同学们有那样的触电感觉,每个人身上的电压大约100多伏,可见自感电动势可以产生比原电压大得多的电压,那么自感电动势的大小到底与什么有关呢? 请同学们讨论

生:自感现象也属于电磁感应现象的一种,所以电磁感应的规律对自感依然适用,自感电动势大小依然遵从法拉第电磁感应定律。所以我认为和磁通量的变化率有关,而磁通量的变化率又与电流的变化快慢有关 师:非常好,据 t n

??=φε,而t ??φ∝t I ??所以有t I L ??=ε,式中t I ??叫电流强度变化率,L 在数值上相当于t

I ??为一个单位(1安/秒)时产生的自感电动势的大小。L 的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用的大小,反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。称为自感系数 板书:3.自感电动势的大小. t I L

??=ε 板书:4线圈的自感系数L .(自感或电感)

(1)L 只与线圈自身因素有关,线圈越粗、越长,匝数越密,L 越大,有铁心时,L 更大.

(2)单位:亨(H )..

介绍亨利:1832年第一个发现自感现象的人,所以用他的名字作为自感系数的单位,他是第一个发明能吸引一吨重物的电磁铁的人,值得一提的是1830年他就发现了电磁感应现象,比法拉第还早一年,但没有发表,他一生中有许多创造发明,但从不申请专利,而是无偿的奉献给社会,他这种对科学的执著和对功名的淡薄值得我们所有人学习,所一我们更应该牢牢的记住这个单位。

毫亨(mH )、微亨(μH ) 1H=1vs/A 1H=103mH=106μH .

师:人们探索自然规律的目的是为了利用它来为人类服务,同时减小它对人类带来的危害.

刚才同学被电的事情我们就该防治,在生活当中真的有这样的例子(幻灯片,拉闸)在大型的电动机所在的电路中(电动机是一个大的电感线圈)切断电源时,由于产生很大的自感电动势,会使空气电离,发出点火花,严重的会危及工作人员的安全,如何防止?

电脑演示把开关放在绝缘性能好的油中。

线圈在我们生活中也不全时有害得,比如日光灯就利用了自感关于日光灯请同学们预习下一节日光灯原理.自感现象在各种电器设备和无线电技术中有着广泛的应用,在后面我们还将学到由电感L 与电容C 组成的LC 振荡电路,用以发射和接收电磁波,用在无线电通信技术中.

三、小结

1.当导体中电流发生变化时会产生自感现象,电路中产生自感电动势,自感电动势的作用是阻碍电流的变化.起着推迟电流变化的作用.

2.自感电动势的大小跟电流变化的快慢和线圈的自感系数有关.

3.自感系数由线圈本身决定.

四、反馈练习

如图17-40所示的电路中,A 1和A 2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

A .合上开关K 接通电路时,A 2先亮,A 1后亮,最后一样亮

B .合上开关K 接通电路时,A 1和A 2始终一样亮

C .断开开关K 切断电路时,A 2立刻熄灭,A 1过一会儿才熄灭

D .断开开关K 切断电路时,A 1和A 2都要过一会儿才熄灭

五、布置作业

(1)在制造精密电阻时如何消除自感现象

(2)阅读日光灯原理,回答日光灯镇流器有哪两个作用?

六、板书:

第五节自感

1. 自感现象及自感电动势的定义: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。

I ↓→φ↓→ε自 I ↑→φ↑→ε自——I 感(与I 反向)

阻碍

2.自感电动势的方向总是阻碍原来电流的变化的,遵从楞次定律。

3.自感电动势的大小. t

I L ??=ε 4线圈的自感系数L .(自感或电感)

(1)L 只与线圈自身因素有关,线圈越粗、越长,匝数越密,L 越大,有铁心时,L 更大.

(2)单位:亨(H )..

1H=1vs/A 1H=103mH=106μH .

七、教学反思

本节课利用实验引入,极大地激发了学生学习的热情,物理规律和实验紧密结合,使得整节课学生的情绪饱满,绝大多数学生对自感现象有了一定的理解,会推断自感现象的成因,但对自感电动势和自感电流仍存在一定的误解,需要在后续课程中增加针对性的练习,使学生加深理解。

物理学史及其研究方法

高中物理学史 熟记物理学史,包括科学家的贡献,如亚里士多德、伽利略、牛顿、卡文迪许、库仑、安培、奥斯特、法拉第等;熟悉物理常用的思想方法:等效替代法、控制变量法、理想实验法、理想模型、放大(或缩小)思想(比如累积)、比值定义法、归纳演绎法、类比、推理等方法。 1、伽利略对物理学的贡献 (1)1638年,意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;推翻了古希腊学者亚里士多德的观点; 提出假说:自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动; 数学推理:由初速度为零、末速度为v 的匀变速运动平均速度 312222123s s s t t t ===和12v v =得出12s vt =;再应用v a t =从上式中消去v ,导出212 s at =即2s t ∝。 实验验证:由于自由落体下落的时间太短,直接验证有困难,伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下,上百次实验表明:312222123s s s t t t ===;换用不同质量的小球沿同一斜面运动, 位移与时间平方的比值不变,说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同;不断增大斜面倾角,重复上述实验,得出该比值随斜面倾角的增大而增大,说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。 合理外推:把结论外推到斜面倾角为90°的情况,小球的运动成为自由落体,伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。(用外推法得出的结论不一定都正确,还需经过实验验证) 注:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。 (2)伽利略通过理想斜面实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 2、牛顿对物理学的贡献 牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律,建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学 经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生。 牛顿通过牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律(仅仅是定性讨论,没有定量计算,因为万有引力常数还没测出来);卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量(利用转换放大的思想),被称为“测量地球质量的第一人”; 经典力学的基础是牛顿运动定律; 经典力学的局限性: 牛顿运动定律和万有引力定律适用于宏 观、低速、弱引力。 牛顿设想,物体被抛出速度很大时,就不会落回地面

生活中常见的物理现象

生活中常见的物理现象(50个) 1.人走路时的摩擦力 2.长跑比赛的终点计时员是以看到发令枪的烟开始计时 3.先看到闪电后听到雷声 4.粘水后的玻璃不易分开 5.热水冒白烟 6.彩虹 7.冬天窗户上出现一层"冰花" 8. B超 9.水沸腾现象 11.樟脑丸用久了会变小 12.超声波洗碗机 13.发光的灯泡 14.谚"霜前冷,雪后寒" 15.用高压锅煮饭快 16.向热汤碗里吹气降温 17.吹电风扇时会感到凉爽 18.游泳上岸后会感到冷 19.向手上哈气取暖 20.电视机上总是沾着一层灰 1)夏天从冰箱里那出的啤酒瓶出“汗”:水蒸气遇冷液化成小水滴附着在瓶子上。(2)冬天窗户上结冰花:水蒸气凝华。 (3)早上睡醒觉看见大雾:空气中的水蒸气液化现象。 (4)冬天被冻住的衣服会变干:冰的升华。 (5)不同的时间和地点水的沸点不同:大气压的差异。 (6)水只能把饺子煮成白色的,而油能把饺子炸成黄色的:油的沸点比水的沸点高。 (7)海市蜃楼现象:光由于遇到不均匀大气而发生了偏折。 (8)小孔成倒立的像:光的直线传播。 (9)平面镜能成像:光的反射。 (10)伸入水的筷子弯曲了:光斜射入另一介质而发生了折射现象。 (11)太阳光被三棱镜折射后成为七种颜色:光的色散。 (12)日食现象:光的直线传播。 (14)月球上没有声音:声音传播是需要介质的。 (13)凸透镜能成像:光的折射。 (14)月球上没有声音:声音传播是需要介质的。 (15)先看到闪电,后看到雷:光在地球上比声音在地球上的传播速度快的多。(16)我们能用普通杆秤测量物体重量:杠杆原理 (17)用吸管“喝”汽水:大气压的挤压 (18)将菜放在锅里炒能熟:热传导现象 (19)人和车能在地面行走:物体之间的摩擦力 (20)人体肌肉运动:杠杆原理

中考化学,生活中的50例化学现象及解释

中考化学,生活中的50例化学现象及解释 1.在山区常见粗脖子病(甲状腺肿大),呆小病(克汀病),医生建议多吃海带,进行食物疗法。上述病患者的病因是人体缺一种元素:碘。 2.用来制取包装香烟、糖果的金属箔(金属纸)的金属是:铝。 3.黄金的熔点是106 4.4℃,比它熔点高的金属很多。其中比黄金熔点高约3倍,通常用来制白炽灯泡灯丝的金属是:钨。 4.有位妇女将6.10克的一个旧金戒指给金银匠加工成一对耳环。她怕工匠偷金或掺假,一直守在旁边不离开。她见工匠将戒指加热、捶打,并放人一种液体中,这样多次加工,一对漂亮的耳环加工完毕了。事隔数日,将这对耳环用天平称量,只有 5.20克。那么工匠偷金时所用的液体是:王水。 5.黑白相片上的黑色物质是:银。 6.很多化学元素在人们生命活动中起着重要作用,缺少它们,人将会生病。例如儿童常患的软骨病是由于缺少:钙元素。 7.在石英管中充入某种气体制成的灯,通电时能发出比萤光灯强亿万倍的强光,因此有“人造小太阳”之称。这种灯

中充入的气体是:氙气。 8.在紧闭门窗的房间里生火取暖或使用热水器洗澡,常产生一种无色、无味并易与人体血红蛋白(Hb)结合而引起中毒的气体是:CO。 9.地球大气圈的被破坏,则形成臭氧层空洞,致使作为人们抵御太阳紫外线伤害的臭氧层受到损坏,引起皮肤癌等疾病的发生,并破坏了自然界的生态平衡。造成臭氧层空洞的主要原因是:冷冻机里氟里昂泄漏。 10.医用消毒酒精的浓度是:75%。 11.医院输液常用的生理盐水,所含氯化钠与血液中含氯化钠的浓度大体上相等。生理盐水中NaCl的质量分数是:0.9%。 12.发令枪中的“火药纸”(火子)打响后,产生的白烟是:五氧化二磷。 13.萘卫生球放在衣柜里变小,这是因为:萘在室温下缓缓升华。 14.人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿,简单的处理方法是:擦稀氨水或碳酸氢钠溶液。 15.因为某气体A在大气层中过量累积,使地球红外辐射不能透过大气,从而造成大气温度升高,产生了“温室效应”。气体A为:二氧化碳。 16.酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或者其他形式的大

自感现象的分析技巧

1 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,L B 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

生活中的传递现象八篇

生活中的传递现象1——棉被保温的思考 这个学期来学校之后,由于我的床位对着空调,所以晚上开空调时都需要裹着被子,但仍会感到冷。考虑到之前第一年军训的时候,几乎相同的温度与空调等环境条件下,晚上盖着被子并没有感受到冷的感觉,我觉得可能是被子的保暖效果在使用了两年后有下降。于是,趁着小学期做高化实验的一天,我将被子洗好并在一楼的阳台外于大太阳中晾晒了足足一天。晚上回来后发现被子明显蓬松,体积扩大,拍打之后更加明显。当天晚上盖上被子之后发现保暖效果明显提升!经过查询资料发现,这可能使由于棉被经过晾晒以后,棉花的空隙里进入了更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,而空气的导热系数较小,因此具有良好的保温性能,而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。因此得到结论,要保持棉被的良好的保温性能,需要定期晾晒与拍打。 生活中的传递现象2——双层玻璃隔热 北方城镇的很多建筑物的窗户是双层的,即窗户上装两层玻璃且中间留有一定空隙,两层厚度为d的玻璃夹着一层厚度为l的空气,根据常识这样做是为了保暖,减少室内向室外的热量流失,下面建立一个模型来描述热量通过窗户的传导(即流失)过程,并将双层玻璃窗与用同样多材料做成的单层玻璃窗(玻璃厚度为2d)的热量传导进行对比,对双层玻璃窗能够减少多少热量损失给出定量分析。 假设 (l)热量的传播过程只有传导,没有对流: (2)室内温度T1和室外温度T2保持不变,热传导过程是稳态传热; (3)玻璃材料均匀,热传导系数是常数;

在上述假设下的热传导为平壁传热,所以遵守傅立叶基本定律。厚度为d的均匀介质,两侧温度差为△t,则单位时间由温度高的一侧向温度低的一侧通过单位面积的热量为q则 q=a△t/d,其中a为热传导系数,即双层窗内层玻璃的外层温度是Ta,外层玻璃的内层温度是Tb,玻璃的热传导系数为a1,空气的热传导系数为a2,单位时间单位面积的热流密度为: q1=a1(T1-Ta)/d=a2(Ta-1Tb)/l=a1(Tb-T2)/d 消去Ta、Tb可得: q1=a1(T1-Ta)/d(s+2),s=ha1/a2,h=1/d 对于厚度为2d的单层玻璃窗,其热量传导为: q2=a1(T1-T2)/2d 二者之比为: q1:q2=2:s+2 显然q1

2021版高中物理第2章楞次定律和自感现象2.2自感学案鲁科版选修

第3讲自感 [目标定位] 1.了解自感现象及自感现象产生的原因.2.知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解影响其大小的因素.3.了解自感现象的利弊及其利用和防止. 一、自感现象 1.实验与探究 (1)断电自感 实验电路 实验要求电路稳定时A1、A2亮度 相同 A2立刻熄灭 线圈中的电 流在原来电 流值基础上 逐渐减小 I L>I A1A1猛然亮一下再逐渐熄 灭 I L=I A1A1由原来亮度逐渐熄灭 I L<I A1A1先立即变暗一些再逐 渐熄灭 (2)通电自感 实验电路 实验要求电路稳定时A1、A2亮度相同 S闭合的瞬间 A1先亮由于A1支路为纯电阻电路, 不产生自感现象 A2逐渐变亮,最 后与A1一样亮 由于L的自感作用阻碍A2支 路电流增大,出现“延迟”

现象 2.定义:由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫自感现象. 二、自感电动势 1.定义:由导体自身的电流变化所产生的感应电动势叫自感电动势.2.作用:总是阻碍导体中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用,当电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大;当电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小. 三、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、横截面积、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. 1mH=10-3H,1μH=10-6H. 一、对通电自感现象的分析 1.通电瞬间通过线圈的电流增大,自感电动势的方向与原电流方向相反,阻碍电流的增加,但不能阻止增加. 2.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. 3.与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮,直到稳定. 例1如图1所示,灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则( ) 图1 A.S闭合的瞬间,A、B同时发光,接着A变暗,B更亮,最后A熄灭

【技巧】电磁感应 自感现象易错点解析

自感现象易错点解析 一、自感电动势特点分析 (1)自感电动势总是要阻碍.. 导体中原来电流的变化,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向相反;当导体中的电流在减小时,自感电动势与原电流方向相同。 (2)注意:阻碍不是阻止,导体中的电流还是在变化着的。 二、易错点解析 1.在一个闭合回路中若有线圈连接在电路,当线圈中电流发生变化,会使线圈产生自感电动势,但是否会产生感应电流来阻碍原电流的变化,还要看电路是否闭合。 例1、如图1所示电路,L 是一个带有铁芯的线圈,开关S 闭合时小 灯泡正常发光,当断开开关S 时,出现的情况是( ) A . 灯立即熄灭 B . 灯逐渐熄灭 C . 灯比原来更亮一些,再逐渐熄灭 D . 灯比原来更亮一些,再突然熄灭 思维引导 首先正确判断电路是否会产生感应电动势,同时要分析出线圈所处电路是处于断开状态,即可得到正确结论。 解析 当开关S 断开时,线圈L 中电流减小,会产生感应电动势,但由于不存在闭合电路,故灯立即熄灭,正确答案为A 。 点评 本题易错点在于有的同学可能对知识不能够灵活运用,可能会认为开关S 断开后由于有自感线圈存在,会阻碍灯泡中电流的减小,故错选B 。 2.电路中存在自感线圈,若电流增加,自I 与原I 反向,若电流减小,自I 与原I 同向。这时自感线圈相当于一个电源。 例2 如图3所示的电路,电源电动势为E ,线圈L 的电阻不计.以 下判断正确的是( ) A .闭合S ,稳定后,电容器两端电压为E B .闭合S ,稳定后,电容器的a 极板带正电 C .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带正电 D .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带负电 思维引导 首先要正确判断出电容器在电路中的连接方式,然后再 根据自感原理判断出电流方向即可。 解析 由题意及自感现象规律可知,当开关S 闭合且电路稳定后,电容器与线圈L 并联,由于线圈的直流电阻不计,所以两端电压为零,故A 、B 两项错误;断开S 的瞬间,由自感规律可知,线圈中要产生感应电动势,感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致,因而电容器的a 极板将带正电,故C 正确. 点评 分析此类自感现象,关键是分清电流的变化,确定自感电动势的方向以及怎样阻 图 1 图3

自感现象中小灯泡闪亮的条件问题

自感现象中小灯泡的亮度变化问题 自感现象是一种特殊的电磁感应现象,是由于导体本身电流变化而产生的。由楞次定律知道,电磁感应产生的效果总是阻碍引起电磁感应现象的磁通量的变化,在自感现象中,其效果总是阻碍导体中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用,在分析自感现象的问题中,经常利用这种电磁感应的效果来分析问题。下面来讨论小灯泡亮度变化的问题。 例1.如图1所示,A、B两灯泡的电阻相同,定值电阻为R1,线圈的电阻为R2,电源的电动势为E,内阻为r,电键S开始处于闭合状态.。当电键S断开的过程中,两灯泡的亮度怎样变化 分析:设电键S闭合时,通过灯泡A与B的电流分别为I A和I B。现 断开电键S,I A将马上变为零,但由于通过线圈的电流发生变化而产生 自感现象,阻碍电流I B的减小,使通过B灯的电流I B不能马上变为零, 而是由I B逐渐变为零。因此通过B灯的电流方向并不变,大小由I B逐 渐变为零,通过灯泡A的电流由I A突然变为I B,且方向也变化,与原 来相反,然后由I B逐渐变为零。 由以上分析知,灯泡B的亮度是逐渐变暗,直到熄灭。而灯泡A的 亮度变化有三种情况: (1)当I B=I A时,灯泡A也是逐渐变暗,直到熄灭。 (2)当I B>I A时,由于此时通过灯泡A的电流要比断开电键S前还要大,所以A灯先突然亮一下,然后由此亮度逐渐变暗,直到熄灭。 (3)当I B<I A时,灯泡A突然暗一下,然后由此亮度逐渐变暗直到熄灭。 例2.如图2所示的电路中,灯A、灯B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则()A.S闭合瞬间,灯A、B同时发光,接着灯A熄灭,灯B更亮 B.S闭合瞬间,灯A不亮,灯B立即亮 C.S闭合瞬间,灯A、B都不会立即亮 D.稳定后再断开S瞬间,灯B立即熄灭,灯A亮并且比灯B更亮 分析:线圈电阻可忽略,说明当电路稳定后L相当于一根无阻导线; 线圈带铁芯,说明自感系数值很大,当电路变化时,流过线圈L的电流 瞬时不变。 当S闭合瞬间,L支路中的电流从无到有发生变化,因此,在L中产生自感电动势阻碍电流增加。由于自感系数很大,对电流的阻碍作用很强,所以在接通S极短的时间里L中的电流几乎为零,可以将L支路看作断路,故灯A、B同时发光。由于L中的电流从无到有很快稳定,感应电动势消失,L相当于一根无阻导线将灯A短路,故灯A将熄灭。由于此时电路中的电阻仅为灯B的电阻,比原来变小,故电路中流过灯B的电流增大,灯B比原来更亮。故选项A正确。 在S断开瞬间,L中的电流减小,L产生一个自感电动势来阻碍流过自身的电流变化,与灯A构成闭合回路。由于流过L的电流瞬时不变,等于原先流过灯B的电流,故S断开的瞬间,灯A亮度与原来电稳定时灯B的亮度相同,不会比原来更亮,灯B则是立即熄灭。 本题正确答案为选项A。 例3.如图3所示的电路中,灯泡P和灯泡Q是完全相同的 灯泡。自感线圈L是直流电阻为零的纯电感,且自感系数很大。 电容器C的电容较大且不漏电,请选出下列说法中正确的是 ()

生活中的传递现象八篇教学内容

生活中的传递现象八 篇

生活中的传递现象1——棉被保温的思考 这个学期来学校之后,由于我的床位对着空调,所以晚上开空调时都需要裹着被子,但仍会感到冷。考虑到之前第一年军训的时候,几乎相同的温度与空调等环境条件下,晚上盖着被子并没有感受到冷的感觉,我觉得可能是被子的保暖效果在使用了两年后有下降。于是,趁着小学期做高化实验的一天,我将被子洗好并在一楼的阳台外于大太阳中晾晒了足足一天。晚上回来后发现被子明显蓬松,体积扩大,拍打之后更加明显。当天晚上盖上被子之后发现保暖效果明显提升!经过查询资料发现,这可能使由于棉被经过晾晒以后,棉花的空隙里进入了更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,而空气的导热系数较小,因此具有良好的保温性能,而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。因此得到结论,要保持棉被的良好的保温性能,需要定期晾晒与拍打。 生活中的传递现象2——双层玻璃隔热 北方城镇的很多建筑物的窗户是双层的,即窗户上装两层玻璃且中间留有一定空隙,两层厚度为d的玻璃夹着一层厚度为l的空气,根据常识这样做是为了保暖,减少室内向室外的热量流失,下面建立一个模型来描述热量通过窗户的传导(即流失)过程,并将双层玻璃窗与用同样多材料做成的单层玻璃窗(玻璃厚度为2d)的热量传导进行对比,对双层玻璃窗能够减少多少热量损失给出定量分析。 假设 (l)热量的传播过程只有传导,没有对流: (2)室内温度T1和室外温度T2保持不变,热传导过程是稳态传热; (3)玻璃材料均匀,热传导系数是常数;

在上述假设下的热传导为平壁传热,所以遵守傅立叶基本定律。厚度为d的均匀介质,两侧温度差为△t,则单位时间由温度高的一侧向温度低的一侧通过单位面积的热量为q则 q=a△t/d,其中a为热传导系数,即双层窗内层玻璃的外层温度是Ta,外层玻璃的内层温度是Tb,玻璃的热传导系数为a1,空气的热传导系数为a2,单位时间单位面积的热流密度为: q1=a1(T1-Ta)/d=a2(Ta-1Tb)/l=a1(Tb-T2)/d 消去Ta、Tb可得: q1=a1(T1-Ta)/d(s+2),s=ha1/a2,h=1/d 对于厚度为2d的单层玻璃窗,其热量传导为: q2=a1(T1-T2)/2d 二者之比为: q1:q2=2:s+2 显然q1

鲁科版 高中物理 选修3-2 第2章 楞次定律和自感现象 寒假复习题含答案

绝密★启用前 鲁科版高中物理选修3-2 第2章楞次定律和自感现象寒假复 习题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。 分卷I 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1.如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动中线框只受重力和安培力作用,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定() A.v1<v2 B.v2<v3 C.v3<v4 D.v4<v1 2.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将出现() A.先有逆时针方向的感应电流,然后有顺时针方向的感应电流 B.先有顺时针方向的感应电流,然后有逆时针方向的感应电流 C.始终有顺时针方向持续流动的感应电流 D.始终有逆时针方向持续流动的感应电流 3.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图甲所示,磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正(即顺时针方向为正方向),则以下的I-t图中正确的是()

A. B. C. D. 4.如下图所示,纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线.虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场.AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是() A.向右匀速运动 B.向左匀速运动 C.向右加速运动 D.向右减速运动 5.如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略,A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是()

学案:46互感和自感.doc

4.6互感和自感学案(人教版选修3.2) 1.两个相互靠近的线圈,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,这种现象叫互感.利用互感现象可以把能堇由一个线圈传递到另一个线圈. 2.当一个线圈中的电流发生支化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应 电动势,同时也在其本身激发出感应曲挫,这种现象叫自感;自感电动势总是阻碍导体中原电流 的变化,即当导体中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流的方向坦反,阻碍电流增大;当 导体中的电流减小时,日感电动势的方向与原电流的方向相同,阻碍电流的减 3.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 =说,与自感系数和电流变化率有关,对于给定的线圈,匕一定,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. 4.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—?些,自感系数变大 D.屯感是白感系数的简称 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. 5.如图1所示,£为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S 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灭 D.灯A突然闪亮一卜,再突然熄灭 答案A 解析当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势, 但由于线圈匕与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯就立即熄灭. 课堂探究练? 【概念规律练】 知识点一对自感现象的理解

自感现象及其应用

§1.7 自感现象及其应用 【教材分析】 自感现象是一种特殊的电磁感应现象,教材通过实验探究,使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律,导体本身的电流变化,引起磁通量变化,这是产生自感现象的原因;而根据楞次定律,自感电动势的作用是阻碍电流变化。 然后教材通过讨论与交流,利用类比,电磁感应产生的感应电动势与磁通量的变化率成正比,那么自感电动势于什么有关?能启迪学生思考,然后通过实验探究,要让学生自己动手,并把实验现象观察结果填写在表格中,从而引出自感系数。 日光灯是常用的设备,课本先介绍了日光灯的结构和发光特点,然后通过“观察与思考”栏目,让学生搞清楚日光灯的工作原理,并总结镇流器所起的作用。并在书末简单提出了电子镇流器及新型灯具,引导学生进一步收集资料、自行探究。 【教学目标】 1.知识与技能 (1)知道什么是自感现象和自感电动势。 (2)知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量。 (3)知道影响自感系数的因素。 (4)知道日光灯的基本原理和结构。 2.过程与方法 (1)观察自感现象,认识实验在物理学研究中的作用。 (2)通过自感电动势大小的探究,加深对控制变量法的认识。 (3)经过日光灯工作原理的探究过程,尝试用科学探究方法研究物理问题。 3.情感态度与价值观 (1)通过自感现象与决定自感电动势大小的因素的探究活动,培养学生参与科学探究活动的热情和实事求是的科学态度。 (2)了解自感现象的实际应用,体会物理学对经济、社会发展的推动作用。 【教学重、难点】 1. 教学重点:由现象入手,分析产生现象的原因,找出基本规律,将所学的知识、规律应用到实际问题中。 2. 教学难点:分析自感现象产生的原因及日光灯原理。 【教具】 启动器、镇流器、自感现象演示仪

自感(练习题)

自感(练习题) 作业导航: 1.知道什么是自感现象和自感电动势. 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. 3.知道自感现象的利和弊以及对它们的利用和防止. 一、选择题(每小题4分,共32分) 1.一个线圈的电流在均匀增大,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.磁通量的变化率也将均匀增大 D.自感系数、自感电动势都不变 2.下列哪些单位关系是不正确的() A.1 亨=1 欧·秒 B.1 亨=1 伏·安/秒 C.1 伏=1 韦/秒 D.1 伏=1 亨·安/秒 3.关于自感电动势的方向,正确的说法是() A.它总是同原电流方向相同 B.它总是同原电流方向相反 C.当原电流增大时,它与原电流方向相同 D.当原电流减小时,它与原电流方向相同 4.如图16-66所示,当闭合S和断开S的瞬间能观察到的现象分别是() 图16-66

A.小灯泡慢慢亮;小灯泡立即熄灭 B.小灯泡立即亮;小灯泡立即熄灭 C.小灯泡慢慢亮;小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 D.小灯泡立即亮;小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭 5.如图16-67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16-67 A.当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮 B.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭 C.当开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮 D.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后亮度不变 6.如图16-68电路(甲)、(乙)中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则() ①在电路(甲)中,断开S,A将渐渐变暗②在电路(甲)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗③在电路(乙)中,断开S,A将渐渐变暗④在电路(乙)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗 图16-68 A.①③B.①④ C.②③D.②④ 7.如图16-69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()

生活中的例子

1、骑自行车下坡时,不踩脚踏板,速度也越来越快。这是为什么? 答:自行车所处的高度逐渐降低,它的势能逐渐减少,减少的势能大多转化为自行车的动能,由于自行车质量是一定的,所以自行车的速度越来越快. 2、滚摆运动到后来为什么越来越慢?最后停下来? 答:在没有任何阻力的情况下,动能和势能在相互转化过程中机械能的总量不变。每次滚摆运动到最低点速度最大且最大速度不变,滚摆运动到最高点速度为零,最高点位置不变。但实际上滚摆运动时不断受阻力的作用,使一部分机械能转化为内能,动能和势能的总量不断变小。 3、鸟儿击落飞机 我们知道,运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时,虽然鸟儿的速度不是很大,但是飞机的飞行速度很大,这样对于飞机来说,鸟儿的速度就很大。速度越大,撞击的力量就越大。比如一只0.45千克的鸟,要是撞在速度为每小时960千米的飞机上,那就要产生21.6万牛顿的力。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上,产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的“炮弹”。1962年11月,赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行,突然一声巨响,飞机从高空栽了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。在我国也发生过类似的事情。1991年10月6日,海南海口市乐东机场,海军航空兵的一架“014号”飞机刚腾空而起,突然,“砰”的一声巨响,机体猛然一颤,飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎,令人庆幸的是,飞行员凭着顽强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上,追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例,不只发生在鸟与飞机之间,也可以发生在鸡与汽车之间。如果一只 1.5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相撞时产生的力有2800多牛顿。据报载,一位汽车司机开车行使在乡间公路上,突然,一只母鸡受惊,猛然在车前跳起,结果冲破汽车前窗,一头撞进驾驶室,并使司机受了伤,可以说,汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。 4、三峡工程概貌 长江三峡工程是当今世界上在建的最大水利枢纽工程。这项工程由拦江大坝和水库、发电站、通航建筑物等部分组成(图“三峡工程平面布置图”),其主要设施和规模如下:1.大坝和水库:大坝总长3035米,坝顶高程185米;正常蓄水位初期135米,后期175米;总库容393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米。2.电站:装机26台,装机总量1820万千瓦;年发电量847亿千瓦时。3.通航设施:双线5级船闸1座,可通过万吨级船队;垂直升船机1座,可快速通过3000吨级轮船;年单向通航能力5000万吨。三峡工程采用“一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民”的建设方案,于1993年进入施工准备阶段,1994年正式开工,1997年大江截流成功,2003年开始通航发电,至 2009年全部峻工,总工期为17年。按1993年5月末的价格计算,三峡工程静态投资为900.9亿元,其中枢纽工程500.9亿元,移民安置400亿元。 5、三峡工程的水力发电 长江三峡水电站建成后将是世界上规模最大的水电站,装机总容量1820万千瓦,年发电量847亿千瓦小时,约占1996年全国发电量的近8%。它相当于10座大亚湾核电站,或者是7座240万千瓦的大型火电站加上一个年产5000万吨原煤的巨型煤矿及相应的运输铁路。三峡工程的电力,将主要供华中、华东地区,少部分供重庆及川东地区。(图“三峡电

高中物理选修3-2 第2章《楞次定律和自感现象》章末测试题

绝密★启用前 2019鲁科版高中物理选修3-2第2章《楞次定律和自感现象》章 末测试题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。 第Ⅰ卷 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来.金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中.从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力的大小的下列说法正确的是() A.大于环的重力mg,并逐渐减小 B.始终等于环的重力mg C.小于环的重力mg,并保持恒定 D.大于环的重力mg,并保持恒定 【答案】A 【解析】在磁场均匀减小的过程中,金属环由于受安培力作用要阻碍磁通量的减小,所以有向下运动的趋势,即线拉力大于环的重力.由于感应电流不变,而磁场逐渐减小,所以拉力逐渐减小,答案为A. 2.图中两个电路是研究自感现象的电路,对实验结果的描述正确的是()

①接通开关时,灯P2立即就亮,P1稍晚一会儿亮; ②接通开关时,灯P1立即就亮,P2稍晚一会儿亮; ③断开开关时,灯P1立即熄灭,P2稍晚一会儿熄灭; ④断开开关时,灯P2立即熄灭,P1稍晚一会儿熄灭. A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】A 【解析】甲图中,接通开关时,由于线圈阻碍电流的增加,故灯P1稍晚一会儿亮;断开开关时,虽然线圈中产生自感电动势,但由于没有闭合回路,灯P1立即熄灭.乙图中,线圈和灯P2并联,接通开关时,由于线圈阻碍电流的增加,故灯P2可以立即就亮,但电流稳定后,灯P2会被短路而熄灭;断开开关时,线圈中产生自感电动势,通过灯P2构成闭合回路放电,故灯P2稍晚一会儿熄灭.故①③正确、②④错误,选A. 3.如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0?L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是()

高中物理电学解题技巧

高中物理电学解题技巧 为考查学生分析问题和解决问题的能力,在设计电学试题时,有些题目的已知条件并不明显给出,接下来X为你整理了物理电学实验解题技巧,一起来看看吧。物理电学实验解题技巧 1.看到“额定”想到“正常工作”,并且三个额定同时达到。 2.遇到“档位”想到p=u2/R 3.串联电路动态分析问题三步处理法。 4.串联:w=I2rt并联:w=u2t/R 5.看到“接入原电路”“接到原来电 源上”代表“U=U源不变”。 6.并联电路的动态分析: 一个支路I、U、R都不变,另一个支路U不变,I、R都变。变化的不会影响不变的。“以一条支路的不变应另外一条支路的万变”。 串联电路的动态分析:先判串并,再求电流,最后先求定值电阻两端的电压再求滑

动变阻器两端的电压 7.被短路的元件不工作、无示数、不会被烧坏;被短路之外的元件才会被烧坏。 8.电路中火灾原因: (1)短路:Q=I2Rt(I大) (2)接触不良:Q=I2Rt(R大) (3)过载:Q=Pt(P大) 9.电路发生断路时,谁与火线相连谁就变成火线,直到断开的地方为止。零线同理。 10.滑动变阻器选择方法: (1)安全性:即电流和电压均不可超过 量程,否则会烧坏元件。 (2)看电压分配是否合理:要保证被测 元件能获得题意所要求的电压。 滑动变阻器阻值范围问题: (1)当滑动变阻器阻值变小,电流变大,会最先烧坏电路上的哪个用电器和仪表,则此时的电流就对应最小电阻。 (2)当滑动变阻器阻值变大,电流变小,不需要再考虑电流烧坏用电器和仪表,但是消耗的电压会增大,会烧坏消耗电压大的电压表。此时的电压对应最大电阻。

11.过载:烧坏保险丝较慢。 短路:烧坏保险丝很快——瞬间。 12.一般日光灯功率20W、30W、40W 13.用电高峰时(如晚上、寒冷的冬天、炎热的夏天)用电器两端的电压低于平时的电压。 14.电压表无示数:1.电压表方框以外发生断路 2.电压表方框以内发生短路 电流表无示数:1.电流表以外发生断路2.电流表被短路 15.灯丝烧断后重新搭接起来: 灯丝长度变短,整个灯丝电阻变小;搭接处由于是点接触,横截面积变小,故搭接处的电阻变大。考虑主要因素为长度变化引起的电阻变化,故整体而言灯丝电阻变小。 16.自由电子的定向移动方向与电流方向相反。 17.接触不良可看做断路。 18.并联电路的电阻总是接近于最小的阻值。 19.探究电流与电阻关系时,要保证U 不变,则电阻与滑动变阻器应该同增同减。

生活中常见的几种电光源

最早使用的电光源是白炽灯,就是我们平常所说的电灯。它是根据热辐射原理制成的,钨丝达到炽热状态,只有少部分电能转化为可见光,消耗的电能大多转化为热能,发光效率很低。所以白炽灯照明浪费了大量的电能。 钨丝到500℃时开始发出可见光,随温度的增加,从红→橙黄→白逐渐变化。白炽灯发出的光是全色光,但各种色光的成分比例是由发光物质(钨)以及温度决定的,比例不平衡就会导致颜色偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实(即显色性不高),这也是在商场等公共场所不使用白炽灯照明的原因之一。 为提高光效,在40年代初发明了荧光灯,因其光色接近日光又称日光灯。日光灯管两端各有一灯丝,灯管内充有稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使荧光粉发出柔和的可见光。与白炽灯相比,日光灯光效有了很大提高,节省电能。 日光灯的一个主要部件是镇流器,它利用自感原理,日光灯启动时提供瞬时高压;灯管正常工作时,降压限流,保证日光灯在稳定的低压环境下工作,延长日光灯的使用寿命。但镇流器功耗大,重量重,体积大,又有噪音。日光灯在50Hz的交流电压下工作,随着电压、电流的变化,日光灯的发光也有周期性的明暗变化,从而产生闪烁。这种闪烁虽然不易被人觉察,但长期在日光灯下工作,眼睛容易疲劳,会影响视力。 随着科技的发展,近几年又发明了一种新型的电光源──节能灯,电子节能灯的核心部分是灯管和电子镇流器。灯管涂有三基色荧光粉,三基色荧光粉是一种高效

荧光粉,能发出更亮的光,比标准日光灯更接近太阳光,这种荧光粉可以大大提高发光效率。 电子镇流器的工作原理:由整流电路将50Hz的交流电整流成直流电,再由高频发生电路将直流电转变成30kHz左右的高频交流电,然后经过LC电路后对灯供电。节能灯中的LC电路利用了自感现象。电子镇流器采用电子元件,功耗小,重量轻,可以方便地安装在灯内,大大减小灯的重量,更突出的特点是提高工作频率后,感觉不到灯的闪烁,启动方便,无噪音,节约电能。一只9W的节能灯相当于60W白炽灯的光效。另外灯管可以做成各种形状,可以起到装饰的效果,所以节能灯成了室内装修的时尚灯。由于电子节能灯发光效率高,无污染、无噪音、无闪烁,被人们誉为“绿色光源”。它将成为家庭使用的主要电光源。

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楞次定律 楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 楞次定律(Lenz's law)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834年发现的。 楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。 物理简介 1834年,物理学家海因里希·楞次(H.F.E.Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law )。简单的说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主要内容。 物理表述 楞次定律可概括表述为: 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 表述特点 楞(léng)次定律的表述可归结为:“感应电流的效果总是反抗引起它的原因。” 如果回路上的感应电流是由穿过该回路的磁通量的变化引起的,那么楞次定律可具体表述为:“感应电流在回路中产生的磁通总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化。”我们称这个表述为通量表述,这里感应电流的“效果”是在回路中产生了磁通量;而产生感应电流的原因则是“原磁通量的变化”。可以用十二个字来形象记忆“增反减同,来阻去留,增缩减扩”。 如果感应电流是由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的,那么楞次定律可具体表述为:“运动导体上的感应电流受的磁场力(安培力)总是反抗(或阻碍)导体的运动。”我们不妨称这个表述为力表述,这里感应电流的“效果”是受到磁场力;而产生感应电流的“原因”是导体作切割磁感线的运动。 从楞次定律的上述表述可见,楞次定律并没有直接指出感应电流的方向,它只是概括了确定感应电流方向的原则,给出了确定感应电流的程序。要真正掌握它,必须要求对表述的涵义有正确的理解,并熟练掌握电流的磁场及电流在磁场中受力的规律。 以“通量表述”为例,要点是感应电流的磁通量反抗引起感应电流的原磁通量的变化,而不是反抗原磁通量。如果原磁通量是增加的,那么感应电流的磁通要反抗原磁通量的增加,就一定与原磁通量的方向相反;如果原磁通减少,那么感应电流的磁通要反抗原磁通的减少,就一定与原磁通量的方向相同。在正确领会定律的上述涵义以后,就可按以下程序应用楞次定律判断感应电流的方向: a.穿过回路的原磁通的方向,以及它是增加还是减少; b.根据楞次定律表述的上述涵义确定回路中感应电流在该回路中产生的磁通的方向; c.根据回路电流在回路内部产生磁场的方向的规律(右手螺旋法则),由感应电流的磁通的方向确定感应电流的方向。

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