1、第2节 自 感第2章 楞次定律和自感现象学习目标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.了解日常生活和生产技术中自感现象的应用情况第2章 楞次定律和自感现象一、自感现象和自感电动势 1自感现象：由导体_变化所产生的电磁感应现象 2自感电动势(1)定义：由导体_变化所产生的感应电动势(2)特点：总是阻碍导体中原电流的_(3)方向：线圈中电流增大时，自感电动势的方向与原电流_；当线圈中电流减小时，自感电动势的方向与原电流_ 自身的电流自身电流变化方向相反方向相同想一想 1.自感现象是否属于电磁感应现象，是否遵守楞次定律和法拉第电磁感应定
2、律？提示：自感现象属于电磁感应现象，同样遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律.二、自感系数1自感电动势的大小ELIt，其中 L 是自感系数，简称自感或电感2自感系数的物理意义 表征线圈能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1 s内改变1 A，产生的自感电动势的大小 3决定自感系数L大小的因素 线圈的自感系数与线圈的_、横截面积、_、匝数等因素有关线圈的横截面积越大，匝数越多、越密，线圈越长，它的自感系数就_将_插入线圈，也会使线圈的自感系数大大增加 形状长短越大铁芯4单位 自感系数的单位是_，简称_，符号是_.常用的较小单位还有_(mH)和_(H).1 mH_H,1 H_H.想
3、一想2.自感系数和力学中反映物体惯性大小的“质量”对比，看它们有哪些相似之处？提示:自感系数L的大小表示线圈对电流变化阻碍作用的大小,它反映了线圈对电流变化延时作用的强弱.因此，自感系数也可叫做“电磁量”.力学中的质量是表示物体的惯性大小的参量，它反映了物体对速度变化阻碍作用的强弱.自感系数L和质量都是物体本身属性的一种表现.亨利亨H毫亨微亨1031061自感电动势是感应电动势，遵循楞次定律自感电动势是由电流的变化引起的，因此自感电动势的阻碍作用表现为总是阻碍线圈中电流的变化 2像理解楞次定律一样，自感电动势的阻碍作用不等于阻止，它只是延缓了电流变化过程的进行，但并不能使变化过程停止，更不能使
4、过程反向，这就是电的“惯性”对自感电动势的理解 3判断自感电动势的思路：根据原电流(I 原的方向及其变化情况)楞次定律增反减同确定感应电流 I感的方向电流从“电源”的正极流出判断自感电动势的方向特别提醒：自感电动势阻碍的是原电流的变化从能量转化的角度，当原电流增大时，电路把一部分电能转化为磁场能，从而延缓原电流的增大；当原电流减小时，电路又把磁场能转化为电能，以此延缓原电流的减小下列说法正确的是()A即使线圈中电流不变，线圈也会有自感电动势 B当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反 C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D当线圈中电流减
5、小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 C 解析 由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A错误；当线圈中电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B错误；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C正确；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D错误名师归纳 理解自感电动势的作用及判断自感电动势(电流)方向时要理解好“阻碍”的含义，用好“阻碍”做分析，记好“增反减同”是规律 1.如图所示，两个电阻均为 R，电感线圈L 的电阻
6、及电池内阻均可忽略不计，S 原来断开，电路中电流 I0 E2R，现将 S 闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是()A使电路的电流减小，最后由 I0 减小到零B有阻碍电流增大的作用，最后电流小于 I0C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，但电流最后还是变为 2I0D解析：S 闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈产生的自感电动势的作用是阻碍原电流的增大，A 错误；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度变慢，B、C 错误；最后达到稳定时，电路中总电流为 IER2I0，故 D 正确1通电自感 通电自感与断电自感的分析 实验电路 实验要求 电路
7、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 A1、A2同时亮，但A1比A2更亮一些，随后A1变暗，A2更亮，最后一样亮 实验电路 实验要求 电路稳定时A1、A2亮度相同 2.断电自感 S断开 的瞬间 ILIA，A1猛然亮一下再逐渐熄灭 ILIA，A1由原来亮度逐渐熄灭 ILIA，则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭，线圈的自感系数越大，小灯泡延时闪亮的时间就越长如果不满足ILIA的条件，小灯泡只是延时熄灭，不会观察到闪亮一下再熄灭可见灯泡未闪亮的根本原因是不满足ILI
8、A的条件，这是线圈电阻偏大造成的IL偏小所以本题正确选项是C.规律方法解答含有线圈的电路的基本思路(1)解答此类问题要分析线圈与周围元件的连接方式，是串联还是并联；(2)当开关接通瞬间线圈阻碍所在串联电路电流的增大，因此与线圈串联的元件电流都从零开始逐渐增大；(3)当开关断开瞬间，线圈阻碍所在串联电路电流的减小，此时要分清自感电流流经哪些元件，所有自感电流流经的元件都要工作一段时间，直到电能全部损失掉 2(2014抚州高二检测)如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法不正确的是()A刚闭合S的瞬间，通
9、过D1、D2的电流大小相等 B刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不等 C闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮 D闭合S待电路达到稳定后，再将S断开瞬间，D1不立即熄灭，D2立即熄灭B解析：刚闭合S瞬间，由于L产生反方向的自感电动势，阻碍L中电流的增大，所以L中电流为零，D1、D2中电流相等，A正确，B错误闭合S待电路稳定后，L把D1短路，D1熄灭，电路电阻减小，流过D2的电流增大,所以D2比S刚闭合时亮，C正确将S断开瞬间,D2电流消失，立即熄灭，L产生同向的自感电动势并与D1构成回路,所以D1闪亮一下再逐渐熄灭，D正确 规范答题自感现象与电路知识的结合范例(10分)图甲
10、为某同学研究自感现象的实验电路图，电路中电灯的电阻R16.0，定值电阻R2.0，AB间电压U6.0 V开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t11.0103 s时刻断开开关S，此时刻前后通过线圈L的电流随时间变化的图线如图乙所示(1)求出线圈 L 的直流电阻 RL；(2)在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向；(3)在 t21.6103 s 时刻线圈 L 中的感应电动势的大小是多少？答题模板(1)由图乙可知，零时刻通过电感线圈 L 的电流为：I01.5 A，由欧姆定律得I0URLR(2 分)解得：RLUI0R2.0.(2 分)(2)R1 中电流方向向左(2 分)(3)由图乙可知，在t21.6103 s时刻电感线圈L的电流I0.2 A线圈此时相当于一个电源，由闭合电路的欧姆定律得：EI(RLRR1)(2分)代入数据解得：E2.0 V(2分)答案(1)2.0 (2)见答题模板(3)2.0 V 名师归纳(1)开关断开瞬间，线圈L与电阻R及灯R1构成闭合回路，线圈L是电源.,(2)断开开关瞬间，线圈L中的电流方向没变化，仍然自左向右.,(3)求自感电动势可根据闭合电路欧姆定律求解.
