2019-2020学年度鲁科版选修3-2 2.2自感 教案(1)
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课 堂 教 学 安 排

教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤

复习导入

教学设计

课堂讨论

课堂训练

课堂小结

复习:

1.请阐述法拉第电磁感应定律的内容:_________________________________ __ 。

2.楞次定律的内容:_____________________________________________

预习:

1.自感现象是:______________________________________________ 。

2.自感系数是指________________________________________________ 。

新授:

自感现象是电磁感应现象的特例。

  一、自感现象

  (一)实验1

  图1

  (1)如图调节R使HL1、HL2亮度相同,再调节R1使两白炽灯正常发光,然后断开S再接通电路。

  (2)现象: 。

(3)分析现象:

  

  (二)实验2

图2

(1)如图接通电路,灯HL正常发光,再断开电路。

  (2)现象: 。

(3)分析现象

   。

  结论:

  当导体中原来的电流增加时,自感电动势阻碍其增加;当导体中原来的电流减小时,自感电动势阻碍其减小。

  (三)定义

  当线圈中的电流变化时,线圈本身就产生了感应电动势,这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。

  由于线圈本身电流发生变化而产生电磁感应的现象叫 ,简称自感。在自感现象中产生的感应电动势,叫 。

  自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化。

  二、自感系数

  考虑自感电动势与线圈中电流变化的定量关系。当电流流过回路时,回路中产生磁通,叫自感磁通,用 L表示。当线圈匝数为N时,线圈的自感磁链为

  L = N L

  同一电流流过不同的线圈,产生的磁链不同,为表示各个线圈产生自感磁链的能力,将线圈的自感磁链与电流的比值称为线圈的 ,简称 ,用 表示

  

  即L是一个线圈通过单位电流时所产生的磁链。

  电感的单位是亨利(H),以及毫亨(mH)、微亨(H),

  它们之间的关系为1 H = mH = H

  三、自感电动势

  1.自感电动势的数学表达式是:EL;LLI

  所以

  ELL

  自感电动势大小与线圈中电流的变化率成正比。

  2.EL方向:用楞次定律判断。

  四、自感现象的应用

  1.荧光灯主要组成: 。

  2.启辉器结构: 。

3.荧光灯的工作原理

  4.镇流器的作用:

  (1) 。

  (2) 。

  5.自感现象的危害 。

  五、磁场能量

  磁场能量和电场能量有相同的特点:

  (1)磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。线圈也是储能元件。

  (2)它的计算公式和电场能量计算式相似。

WLL I2

L反映储存磁场能量的能力。

六、课堂检测

  1.如图3所示,线圈的直流电阻为10Ω,灯泡电阻R=20 Ω,线圈的自感系数很大,电源的电动势6V,内阻不计,则在闭合S的瞬间,通过L的电流为

A,通过灯的电流为 A;S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间,通过灯的电流为 A,方向与原电流方向 。

  图3 图4

  2. 如图4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.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-会儿熄灭

  D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭

  3.有一个线圈,它的自感系数是0.6 H,当通过它的电流在0.01s 内由0.5A增加到2.0A时,求线圈中产生的自感电动势。

  

  4.线圈电感的单位是( )

  A.H B.F C.Wb D.T

  

  5.如图5,开关S闭合瞬间,电流增长率是每秒5A,已知线圈的电感L=1.0H,求此时自感电动势的大小和方向。当电流增长到稳定值后,自感电动势又是多少?

  

  

        图5 图6

  6.如图6,在研究自感现象的实验中,由于线圈L的作用( )

  A.电路接通时,电灯不会发光

  B.电路接通时,电灯不能立即达到正常亮度

  C.电路切断瞬间,电灯突然发出较强的光

  D.电路接通后,电灯发光比较暗

七、小结

1.掌握自感的有关性质,并能对自感现象作定性分析。

2.理解自感系数的概念及自感电动势的计算。