第07节自感现象及其应用

《自感现象及其应用》导学及评测练习

1.自感现象是否符合楞次定律？

剖析：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，其规律符合楞次定律，即感应电动势阻碍磁通量的变化。只不过由于自感现象中磁通量的变化是由于电路中电流的变化引起的。所以，自感电动势直接表现为阻碍原电源的变化。这里要着重强调阻碍的含义：“阻碍”不是“相反”：原电流增加时“反抗”；原电流减小时“反抗”；原电流减小时“补偿”。“阻碍”不是“阻止”：自感现象虽然延缓了电流变化进程，但最终电流还是要变化到稳定时应有的值。

2.对断电自感应如何分析？

剖析：对图1-7-1所示电路，普遍存在这样的错误认识：断

开开关S，流过L的电流迅速减小，线圈L中产生一个很大的自

感电动势，自感电动势在线圈中产生一个比原来的电流还要大的

感应电流，从而使灯泡闪亮一下，其实，出现明显闪烁现象的根

本原因是I L>I A，而I L和I A是电路处于稳定状态时两支路的电流。

电路稳定时，线圈L也只相当于一个电阻。因此，线圈的直流电

阻R L<

图1-7-1 由于原来流过线圈的电流I L大于流过灯泡A的电流I A，断开开关S后，最初的一小段时间（t1-t0）内流过灯泡A的电充大于I A，故灯泡会闪烁。

图1-7-1是L中电流的变化情况。

t0时刻断开开关S，t0时刻后的电流也是灯泡中的电流。

【名师解惑】

1.自感现象

（1）实验电路

图1-7-2为通电自感实验，图1-7-3为断电自感实验。

图1-7-2 图1-7-3

（2）实验现象

在图1-7-2中，闭合开关S，灯泡A2立刻正常发光，而跟线圈L串联的灯泡A1却是逐渐亮起来。

在图1-7-3中，断开开关S，灯泡A并非立即熄灭，而是过一会才逐渐熄灭。

（3）实验分析

①现象分析：

上述两种实验电路中有一个共同点，那就是闭合开关或断开开关时，流过线圈的电流都发生变化。

概念：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。

②本质分析：

由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁通量发生变化时，线路中就产生感应电动势。

在自感现象中，由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势。

注意：在图1-7-2中，通过时产生的自感电动势阻碍线圈的电流增加，故A 1逐渐亮起来；

在图1-7-3中断电时产生的电动势阻碍线圈的电流减小，当S 断开后，灯泡A 和线圈L 组成了新的闭合电路，自感电动势所提供的电流方向和线圈中原来的电流方向相同，但流过A 的电流方向却和原来相反。

小结：自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流变化，即总是起着推迟电流变化的作用。

自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。

③从能量角度分析

在断电实验中，S 断开前后，线圈L 中有电流，则线圈中有磁场能。S 断开后，线圈所储有的磁场能通过灯泡释放出来，流过线圈的电流在原来大小的基础上逐渐减小，由于I L

2.自感电动势与自感系数

（1）自感电动势

在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。其作用是阻碍导体本身电流的变化。表达式：t

I L E ??= E 即自感电动势与电流的变化率成正比，其中L 为自感系数。

（2）自感电动势的方向

自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。

（3）自感系数L

①自感系简科称自感或电感，不同的线圈，在电流变化相同的条件下，产生的自感电动势不同，电学中用自感系数来表示线圈的这种特性。

②线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈中有铁芯比无铁芯时自感系数大。

③单位：亨利，符号H ，1H=103mH=106μH

④物理意义：

表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。数值上等于通过线圈的电流在1s 内改变1A 时产生的自感电动势的大小。

3.在断电自感中，灯泡更亮一下的条件是什么？

在如图1-7-4所示的电路中，当开关S 断开后，灯泡A 是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？

图1-7-4

该开关闭合时，电源路端电压为U ，线圈的电阻为R L ，灯泡的电阻为R A ，则通过线圈的电流为L L R U I =，通过灯泡的电流为L

A R U I =。当开关断开后，线圈中灯泡组成的回路中的电流从I L 开始减弱。

若R A >R L ，有I A

4.线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用有何不同

（1）两种阻碍作用产生的原因不同

线圈对稳定电流的阻碍作用，是由绕制线圈的导线的电阻决定的，对稳定电流阻碍作用的产生原因，是金属对定向运动电子的阻碍作用，具体可用金属导电理论理解。

线圈对变化电流的阻碍作用，是由绕圈的自感现象引起的，当通过线圈中的电流变化时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生自感电动势，根据楞次定律知，当线圈中的电流增加时，线圈中的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，如图1-7-5甲所示，当线圈中的电流减小时，线圈中的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流减小（图1-7-5乙）

图1-7-5

（2）两种阻碍作用产生的效果不同

在通电线圈中，电流稳定值为E /R L ，由此可知线圈的稳态电阻决定了电流的稳定值。由图丙知，L 越大，电流由零增大到稳定值I 0的时间越长。也就是说，线圈对变化电流的阻碍作用越大。电流变化的越慢，总之，稳态电阻决定了电流所能达到的稳定值，对变化电流的阻碍作用决定了要达到稳定值所需的时间。

【讲练互动】

例1.在制作精密电阻时，为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用如图1-7-6所示的双线绕法，其道理是（ ）

图1-7-6

A.当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消

B.当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消

C.当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消

D.以上说法都不对

解析：产生感应电动势的最根本原因是因为有磁通量ΔΦ，有了ΔΦ，才有感应电动势E ，有了E 才能产生感应电流I ，从这个因果关系不难发现C 项是正确的，对于D ，电流的变化量是抵消不了的，输入电流与输出电流变化量是一样的。

答案：Ｃ

【变式训练】

1.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ）

A.线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大

B.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零

C.线圈中电流变化越快，自感系数越大

D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

解析：自感系数是线圈本身的固有属性，只决定于线圈长短、粗细、匝数、有无铁芯等自身因素，而与电流变化快慢等外部因素无关。自感电动势的大小与线圈系数及电流变化率有关，而自感系数与线圈形状、长短、匝数、有无铁芯有关。线圈越长，横截面积越大，单位长度上的匝数越多，系数越大，另外，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时线圈的自感系数要大得多。

线圈的自感系数与线圈的形状、长短，匝数及有无铁芯有关，与线圈中的电流无关，B 、C 错，D 对；由E 自=L t

I ??知，自感系数越大，自感电动势不一定越大，A 错。 答案：D 例2.如图所示，线圈L 的电阻可忽略，开关S 处于闭合状态，当将开关断开的瞬间，

以下说法正确的是（ ）

A.A 立即熄灭

B.A 逐渐熄灭

C.A 先闪一下再逐渐熄灭

D.难以判断

解析：对自感现象要搞清通电自感和断电自感两种情况，这是自感现象分析的基本问题，如图1-7-6所示，原来电路闭合处于稳定状态，L 与A 并联，其电流分别为I A 、I L ，方向都是从左到右的。在断开S 的瞬间，A 中原来的从左到右的电流I A 立即消失。但是A 与L 组成

一闭合回路，由于线圈L的自感作用，在回路中产生了一自感电动势，给回路提供电源，使其中的I L不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯A中有从右到左的电流通过。这时通过A的电流从I L开始减弱，如果R L

如果R L≥R A，原来的电流I A≥I L，则灯是逐渐熄灭不是闪亮一下，本题线圈L的电阻可忽略，故R L

答案：C

【变式训练二】1.如图1-7-８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，下列说法正确的是（）

图1-7-８

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立即熄灭，A1过一会儿才熄灭

D.断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿熄灭

解析：本题考查了对通电自感和断电自感现象的理解，以及纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线，通电瞬间，L中有自感电动势产生，与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮，而A2和电源构成回路则立即变亮；稳定后，A1与A2并联，两灯一样亮，断开开关瞬间，L 中有自感电动势，相当于电源，与A1、A2构成回路，所以两灯都过一会儿才熄灭。

答案：AD

【变式训练三】

1.如图1-7-9所示，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是自感系数相当大的线圈，其电阻阻值与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯A1、A2亮暗的先后顺序是（）

A.接通时，A1先达最亮；断开时，A1后暗

B.接通时，A2先达最亮；断开时，A2后暗

C.接通时，A1.A2同时达最亮；断开时，A1后暗

D.接通时，A2先达最亮；断开时，A1后暗

答案：D

【体验探究】

如图1-7-10所示，电路中A1、A2是规格完全相同的两个灯泡，闭合开关S，调节变阻器的电阻，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯泡正常发光。将开关断开，然后将开关闭合（反复几次）。通过仔细观察，我们会发现如下现象：

（1）开关闭合的瞬间，A1慢慢变亮，而A2瞬间变亮，即A1比A2亮得晚；

（2）将已闭合的开关打开的瞬间，A1、A2均慢慢变暗到熄灭，如果将电路中的线圈L 换成一根导线或电阻，A1、A2会同时亮起和同时熄灭。为什么会有以上现象存在？线圈L起什么作用？开关已断天，为什么灯不会立即熄灭？有新的电源产生吗？

图1-7-10

【导思】此问题可根据楞次定律的“增长减同”原理进行分析

【探究】电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量随着增加，依据楞次定律中“增反减同”的原理，在L支路中产生的感应电动势的方向与原来电流方向相反，阻碍电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间，从而使与线圈L串联的灯A2慢慢变亮。

电路断开时，通过线圈L的电流突然减弱，通过线圈L的磁通量也很快地减少，依据楞次定律中“增反减同”的原理，在线圈Ｌ中产生的感应电动势的方向与原来电流方向相同，阻碍电流的减弱，即推迟了电流减小到零的时间，从而使A1、A2逐渐熄灭，这里的线圈L为L、A1、A2所构成的回路提供了新的电源。

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

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

2021-2022版高中物理人教版选修3-2学案：第四章 6 互感和自感

6 互感和自感 目 标导航思维脉图 1.知道互感现象和自感现象都属 于电磁感应现象。(物理观念) 2.知道自感电动势对电流变化的 影响符合楞次定律。(物理观念) 3.知道自感电动势大小受到哪些 因素影响。(科学探究) 4.了解自感现象在生产生活中的 应用和怎样预防其带来的不利影 响。 (科学思维) 必备知识·自主学习 一、互感现象 二、自感现象 1.自感现象:一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本

身激发出感应电动势的现象,产生的电动势叫作自感电动势。 2.通电自感和断电自感: 电路现象 自感电动势 的作用 通电 自感接通电源的瞬间,灯泡A1较慢地亮起来 阻碍电流 的增加 断电自感 断开开关的瞬间,灯泡A逐渐变暗。有时灯泡 A会闪亮一下,然后逐渐变暗 阻碍电流 的减小 3.自感系数: (1)自感电动势的大小:E=L,其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感。 (2)单位:亨利,符号:H。常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是:1H=103mH=106μH。 (3)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的大小、形状、圈数以及是否 有铁芯等。 三、自感现象中的能量转化 1.自感现象中的磁场能量: (1)线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储 存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。 2. 电的“惯性”:

自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 (1)自感现象中,感应电动势一定和原电流方向相反。(×) (2)线圈中产生的自感电动势较大时,其自感系数一定较大。(×) (3)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大。(√) (4)没有发生自感现象时,即使有磁场也不会储存能量。(×) 关键能力·合作学习 知识点一自感现象的产生与规律 1.自感现象的产生:当线圈中的电流变化时,产生的磁场及穿过自身的 磁通量随之变化,依据楞次定律,会在自身产生感应电动势,叫自感电 动势。 2.规律:自感现象也是电磁感应现象,也符合楞次定律,可表述为自感 电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化。 (1)当原电流增加时,自感电动势阻碍原电流的增加,方向与原电流方 向相反。 (2)当原电流减小时,自感电动势阻碍原电流的减小,方向与原电流方 向相同。 (3)自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化,但阻止不住,只是 变化得慢了。 收音机里的“磁性天线”怎样把广播电台的信号从一个线圈传到另一 个线圈?

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

2021人教版选修《互感和自感》word学案

2021人教版选修《互感和自感》word学案 学习目标 1．明白什么是互感现象和自感现象。 2．明白自感系数是表示线圈本身特点的物理量，明白它的单位及其大小的决定因素。 3. 通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的缘故及磁场的能量转化问题。 4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟专门现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了专门现象的辩证唯物主义观点。 情境导入： 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中什么缘故会产生感应电动势呢？ 当电路自身的电流发生变化时，会可不能产生感应电动势呢？ 问题： 1、什么是互感现象?什么是自感现象?产生的本质相同吗？ 2、演示通电自感现象： 画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭 合电键S，调剂变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调剂R1，使两灯 正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观看到什么现象？什么 缘故A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说 明。 3、演示断电自感现象： 画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开 电路，观看到什么现象？什么缘故A灯不赶忙熄灭？ 4、自感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括. 5、在断电自感的实验中，什么缘故开关断开后，灯泡的发光会连续一段时刻？甚至会比原先更亮？试从能量的角度加以讨论。 自我小结：

自我检测： 1、所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都专门小，接通S，使电路达到稳固，灯泡D发光。则（） A．在电路甲中，断开S，D将逐步变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后慢慢变暗 C．在电路乙中，断开S，D将慢慢变暗 D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后慢慢变暗 2、如图所示，自感线圈的自感系数专门大，电阻为零。电键K 原先是合上的，在K断开后，分析： （1）若R1＞R2，灯泡的亮度如何样变化？ （2）若R1＜R2，灯泡的亮度如何样变化？ 3、如图所示电路，线圈L电阻不计，则（） A、S闭合瞬时，A板带正电，B板带负电 B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C、S断开瞬时，B板带正电，A板带负电 D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情形电容器两板都不带电

高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习

高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题；共46分) 1. （2分） (2017高二上·汕头期中) 两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+3q和﹣q，两小球接触后分开，小球带电量为（） A . a为+3q，b为﹣q B . a为﹣q，b为+3q C . a为+2q，b为﹣2q D . a为+q，b为+q 2. （2分）阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为（） A . 灰尘的自然堆积 B . 玻璃有较强的吸附灰尘的能力 C . 电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D . 电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 3. （3分） (2017高二上·宣化期中) 下列说法不正确的是（） A . 避雷针利用针尖放电原理来避雷电 B . 油罐车下拖一条铁链是利用静电 C . 摩擦起电和感应起电的实质是一样的，都是使电子发生转移 D . 静电除尘的基本原理是空气分子被强电场电离，粉尘吸附了电子而带负电，在电场力的作用下飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底 4. （2分） (2017高二上·广州期中) 化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（） A . 容易积累静电荷

B . 具有一定的粘性 C . 具有大量的微孔 D . 质地柔软 5. （2分）请用学过的物理知识判断，下列说法正确的是（） A . 四种基本相互作用是指：重力、弹力、电场力、磁场力 B . 地面上的物体具有的重力势能是和地球共有的 C . 高压带电作业时，电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 D . 通电导线在磁场中受安培力越大，该处磁感应强度越大 6. （2分）(2017·南通模拟) 如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（） A . 发出声音，引起路人注意 B . 减缓车速，保证行车安全 C . 把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D . 与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 7. （2分） (2017高二下·玉田期末) 如图，一个枕形导体AB原来不带电．将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时（） A . 导体A端电势高于B端电势

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

自感现象与日光灯学案

1.5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—P30 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。阅读教材P30 3、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P27 5、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

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。

高中第一章四第五六节电磁感应规律应用导学案粤教选修

第一章 电磁感应（四）电磁感应规律的应用(2)(第五、六节) 【自主学习】 学习目标 1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题. 2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法. 3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题． 4.会分析自感现象及日光灯工作原理。 一、 自主学习 1．感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv. 2．垂直于匀强磁场放置、长为L 的直导线通过电流I 时，它所受的安培力F ＝BIL ，安培力方向的判断用左手定则． 3．牛顿第二定律：F ＝ma ，它揭示了力与运动的关系． 当加速度a 与速度v 方向相同时，速度增大，反之速度减小．当加速度a 为零时，物体做匀速直线运动． 4．电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的. 二、 要点透析 要点一 电磁感应中的图象问题 1．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键． 2．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程． (3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向． (4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ Δt 或E ＝BLv 求感应电动势的大小． (5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式． (6)根据函数关系画图象或判断图象，注意分析斜率的意义及变化． 问题一 匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场宽度l ＝4 m ，一正方形金属框边长ad ＝l′＝1 m ，每边的电阻r ＝0.2 Ω，金属框以v ＝10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．求： (1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图． (2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i －t 图线；(要求写出作图依据) 课 前 先学案

人教版高中物理选修3-1第一章静电现象的应用

第7节静电现象的应用 1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。 2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。 3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。 2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原 电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。 3．静电平衡状态下导体的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。 (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。 二、静电平衡导体上电荷的分布 1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。 2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。 三、尖端放电和静电屏蔽 尖端放电静电屏蔽 原理 导体尖端的强电场使附近的空气 □01电离，电离后的带□02异种电荷 的离子与尖端的电荷□03中和，相当 当金属壳达到静电平衡时，壳内电 场处处为□040，因而金属外壳会对 其□05内部起保护作用，使它不受

于导体从尖端失去电荷 □06外部电场的影响 续表 尖端放电静电屏蔽 应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 防止：高压设备中导体的表面尽量□08 光滑，以减少电能 的损失 应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳 外电场对壳内仪器不会产生影响；野外 高压线上方还有两条导线与大地相连， 形成一个稀疏的金属“网”，把高压线 屏蔽起来，免遭雷击 家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？ 提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。 (1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。() (2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。() (3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。() (4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。() (5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。() 提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)× 课堂任务静电平衡状态下导体的电场 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

高中物理楞次定律和自感现象感应电流的方向楞次定律素材鲁科选修

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。

高中物理章节目录及重难点

高中物理新课标教材目录·必修1 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 难点：理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法 2 时间和位移 重点：时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系、位移的概念以及它与路程的区别. 难点：位移的概念及其理解 3 运动快慢的描述──速度 重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 重点：加速度概念的简历隔阂加速度与云变速直线运动的关系；加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。 难点：理解加速度的概念，树立变化率的思想；区分速度、速度变化量及速度的变化率。 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 重点：图象法研究速度随时间变化的规律、对运动的速度随时间变化规律的探究。 难点：对实验数据的处理规律的探究。 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 重点：理解速度随时间均匀变化的含义、对匀变速直线运动概念的理解、习练习用数学工具处理分析物理问题的操作方法。 难点：均匀变化的含义、用数学工具解决物理问题 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 重点：线运动的位移与时间关系及其应用；难点：v-t图象中图线与t轴所夹的面积、元法的特点和技巧 4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 重点：位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度、速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。 难点：中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用、速度为0的匀变速直线运动，相等位移的时间之比。 5 自由落体运动 重点：什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。 难点：（1）物体下落快慢影响因素的探究；（2）自由落体运动的运动性质的分析。 6 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 重点：1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系 难点：力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关、重心的概念 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成

自感现象及其应用全面版

《自感现象及其应用》教学设计 广州市花都区实验中学物理科陈丽华 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道什么是自感现象。 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．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。 4．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磁场的能量转化问题。 （二）过程与方法 1．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。 2．通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。 ★教学重点 1．自感现象。 2．自感系数。 ★教学难点 分析自感现象。 ★教学方法

通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 ★教学用具： 自感现象示教板，CAI课件。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 学生：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生. 教师：引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 学生：磁场的变化；回路面积的变化；电流的变化引起磁场的变化等。 教师：这里有两个问题需要我们去思考： （1）在法拉第的实验中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？ （2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。 （二）进行新课 1、自感现象 教师：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 ［实验1］演示通电自感现象。 教师：出示示教板，画出电路图（如图所示），A 、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） 学生：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串 联的灯泡A1逐渐亮起来。 教师：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定 律）加以分析说明。 学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？电动势方向又如何？）师生共同活动：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，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 ［实验2］演示断电自感。 教师：出示示教板，画出电路图（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？ 学生：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。 教师：为什么A灯不立刻熄灭？ 学生：分组讨论（可以提醒学生这时出现了新电源，电源在哪里？ 电动势方向又如何？） 师生共同活动：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。 教师：用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图，如下图所示. （师生共同活动：总结上述两个实验得出结论） 导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现

高中物理46互感和自感学案新人教版选修32

第6节互感和自感

2019-2020学年高考物理模拟试卷 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．下列说法正确的是（） A．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 B．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕模型 C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，降低其温度，该元素的半衰期将增大 D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小 2．如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是 A．增大抛射速度0v，同时减小抛射角θ B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度0v C．减小抛射速度0v，同时减小抛射角θ D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度0v 3．如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（） A．B．C．D． 4．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）

A．B． C．D． 5． OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（） A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率 B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度 C．a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽 D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小 6．某银行向在读成人学生发放贷记卡，允许学生利用此卡存款或者短期贷款．一位同学将卡内余额类比成运动中的“速度”，将每个月存取款类比成“加速度”，据此类比方法，某同学在银行账户“元”的情况下第一个月取出500元，第二个月取出1000元，这个过程可以类比成运动中的() A．速度减小，加速度减小B．速度增大，加速度减小 C．速度增大，加速度增大D．速度减小，加速度增大 7．下列说法正确的是 A．加速度为正值，物体一定做加速直线运动 B．百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好 C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零 D．相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零 8．小朋友队和大人队拔河比赛，小朋友队人数多，重心低，手握绳的位置低，A、B两点间绳倾斜，其余绳不一定水平，此可以简化为如图所示的模型。相持阶段两队都静止，两队的总质量相等，脚与地面的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。各队员手紧握绳不滑动，绳结实质量不计。以下说法正确的是（）