导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。

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,并回答有关问题。

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。

自感电动势的大小与线圈中电流的变化率 成正比,与线圈的自感系数L成正比。写成公式为

E =L

L叫自感系数呢,自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。

实验表明,线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。另外,带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

自感系数的单位:亨利,符号H,更小的单位有毫亨(mH)、微亨(μH)

1H=103 mH    1H=106μH

4.磁场的能量

提问:在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。

学生分组讨论。

师生共同活动:推断出能量可能存储在磁场中。

以上只能是一种推断,电磁场具有能量还需要进一步的实验验证。

教材最后一段说,线圈能够体现电的"惯性",应该怎样理解?电的"惯性"大小与什么有关?

当线圈通电瞬间和断电瞬间,自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化,使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零,因此可以借用力学中的术语,说线圈能够体现电的"惯性"。线圈的自感系数越大,这个现象越明显,可见,电的"惯性"大小决定于线圈的自感系数。

(四)实例探究

自感现象的分析与判断

【例1】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

正确选项为AD

【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。电键K原来是合上的,在K断开后,分析:

(1)若R1>R2,灯泡的亮度怎样变化?

(2)若R1

(1)因R1>R2,即I1

(2)因R1

巩固练习

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.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是   (    )

sp;   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

3.磁通量的单位是_____,磁感强度的单位是_____,自感系数的单位是_____。

4.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

5.如图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。

6.如图所示的电路中,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

7.如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是   (    )

A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数

C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数

D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数

8.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则   (    )

A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮

B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮

C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭

D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭

参考答案:

1.ACD  2.D  3.Wb  T  H  4.A  5.b、a、自感(或断电自感)6.C  7.BD  8.AC

学 生 活 动

作   业 1、认真阅读教材。

2、思考并完成"问题与练习"中的习题。