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高中物理互感和自感学案含习题

时间:2021-07-06 10:20:35 物理 我要投稿

高中物理互感和自感学案含习题

  互感和自感学案

高中物理互感和自感学案含习题

  ②实验2中,如果以很快的频率反复打开、闭合开关,会出现什么现象呢?

  ③实验1中开关断开了,电源已不再给灯泡提供电能了 ,灯还闪亮一下。这些能量是哪里来的呢?是凭空产生了能量吗?

  练习:实验中,当电键闭合后,通过灯泡1的电流随时间变化的图像为 图;通过灯泡2的电流随时间变化的图像为 图。

  答案:C;A

  自感系数

  问:感应电动势的大小跟什么因素有关?

  自感电动势的大 小跟其它感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导 体中电流变化的快 慢有关。

  阅读教材

  理论分析表明:

  E= 。

  L称为线圈的自感系数,简称自感或 。自感表示线圈产生 本领大小的物理量。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。

  单位:亨利(H)

  1H= H= μH

  自感现象的应用——日光灯的原理

  日光灯就是利用自感现象的例子。灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的天然汞蒸汽,灯管内壁涂有荧光物质。当灯管内的气体被击穿而导电时,灯管两端的灯丝就会释放出大量的电子,这些电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光,根据不同的需要充以不同的气体,并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可制造出不同颜色的日光灯了。

  

  镇流器就是一个自感系数很 大的线圈,在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压,在日光灯正常发光时,利用自感现象起降压限流的'作用。

  磁场中的能量

  开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成 。

  【课堂练习】

  例1、关于自感现象,正确的说法是:

  A、感应电流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,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大;

  D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。

  解:D。

  例2、如图所示,两个电阻的阻值都是R,多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。电键S原来断开,此时电路中的电流为I0=ε/2R。现将S闭合,于是线圈产生自感电动势,此自感电动势的作用是:

  A、使电路的电流减小,最后由I0将小到0;

  B、有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0;

  C、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,但电流还是增 大,最后等于I0。

  解:D。

  说明:要深刻理解“阻碍”的意思。阻碍并不等于“阻止”。当原电流增大时,自感电动势要阻碍电流的增大,但电流最后还是要增大的,只不过增大得慢些(如通电自感实验中所见);当原电流减小时,自感电动势要阻碍电流的减小,但电流最后还是要减小的,只不过减小得慢些(如断电自感实验中所见)。自感电动势的作用只不过是起一个“延时”作用。

  例3、如图所示的电路中,L是一带铁芯的线圈,R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间,两电流表的读数I1、I2的大小关系是:

  A、接通时I1I2; B、接通时I1<I2,断开时I1=I2;

  C、接通时I1>I2,断开时I1<I 2; D、接通时I1=I2,断开时I1<I2。

  解:B。

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