文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 自感现象及其应用全面版

自感现象及其应用全面版

自感现象及其应用全面版
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

象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。

教师:自感现象有其有利的一面,也有其有害的一面。请同学们课下查阅资料,举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用,又有哪些需要避免的实例。

2.自感系数

教师: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。

学生:阅读教材。

教师: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。

学生:自感电动势的大小与线圈中电流的变化率

t I ??成正比,与线圈的自感系数L 成正比。写成公式为

E =L

t I ?? 教师:电流的变化率是什么? 学生:与磁通量的变化率t

??Φ相似,电流的变化率反映电流变化的快慢,其值等于电流的变化与所用时间的比值。

教师:什么叫自感系数呢?

学生:自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。

教师:线圈的自感系数与哪些因素有关?

学生:线圈的自感系数与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关。

教师: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。

教师:自感系数的单位是什么?

学生:亨利,符号H ,更小的单位有毫亨(mH )、微亨(μH )

1H=103 mH 1H=106μH

3.磁场的能量

教师: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。

教师指出: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。

教师: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?

学生: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。

(三)课堂总结、点评

教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本

上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结

和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。

教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。

(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

解析:因R、L阻值很小,在电路甲中,线圈L

与灯泡D串联,L中电流很小,断开S时自感电动势较小,自感作用使D与L中的电流值从S接通稳定后开始减小,D将逐渐变暗,而不是立即熄灭。在电路乙中,L与D、R并联,稳定时L中电流比D中电流大,断开S的瞬间,L中电流从开始的稳定值逐渐减小,所以断开瞬间,通过灯泡D的电流变大,D将变得更亮,然后渐渐变暗。正确选项为AD 点评:S接通后电路稳定,比较L与D中电流大小,S断开后,因自感作用L、D、R构成回路有电流,判断D变暗还是变亮,关键是看S断开后从L流到D中的电流比D中原来(S 未断开时)的电流是大还是小。

【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<R2,灯泡的亮度怎样变化?

解析:灯泡的亮度由它的实际功率I2R即流过灯泡中的电流来决定。

因而必须从题设条件出发讨论在各种情况下流过灯泡中的电流。

K断开后,原来电源提供给小灯泡的电流立即消失,但L中因自感

而产生逐渐减弱的电流流过小灯泡,使小灯泡逐渐变暗到熄灭。

(1)因R1>R2,即I1<I2,所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,再逐渐变暗到最后熄灭。

(2)因R1<R2,即I1>I2,小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1(方向相反),然后再渐渐变小,最后为零,所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮,再逐渐变暗到熄灭。

点评:(1)若是理想线圈,即直流电阻为零。

①L与灯泡串联时,通过灯泡的电流与L中电流始终同步,因而不能突变。

②L与灯泡并联时,通过灯泡的电流与L中的电流在电路接通时不同步,即灯丝中电流突变到最大再渐渐变小到零,而L中电流从零逐渐增大到最大;断开电路时,L因自感而对灯丝供电,使灯丝中的电流从零突变到原来L中的电流值,再渐渐变为零。

(2)当L与灯丝并联且L的电阻不为零时,接通电源时灯丝中电流突变为最大,再慢慢减小,而L中的电流由零开始逐渐增大到稳定;稳定后L和灯丝中都有电流,因而灯不会熄灭。

断开电源时:要讨论R L=R灯、R L>R灯、R L

★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()

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()

、D2同时亮,然后D1会变暗直

A.电键S闭合时,灯泡D

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

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 ★课余作业

1、认真阅读教材。

2、思考并完成“问题与练习”中的习题。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。

★资料袋

亨利

亨利(Henry Joseph)1797年12月17日生于美国纽约州奥尔贝尼市。1822年毕业于奥尔贝尼学院,1826年被聘为奥尔贝尼学院物理学教授。1867年任美国科学院第一任院长。

1829年,亨利改进电磁铁,他用绝缘导线密绕在铁芯上,制成了能提起近一吨重物的强电磁铁;同年,亨利在用实验证明不同长度的导线对电磁铁的提举力的影响时,发现了电流的自感现象;断开通有电流的长导线可以产生明亮的火花;1832年,他在发表的论文中宣布发现了自感现象;1835年1月,亨利向美国哲学会介绍了他的研究结果,他用14个实验定性地确定了各种形状导体的电感的相对大小.他还发现了变压器工作的基本定律。

1830年8月,亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象,这比法拉第发现电磁感应现象早一年.但是当时亨利正在集中精力制作更大的电磁铁,没有及时发表这一实验成果,失去了发明权,亨利的电磁铁为电报机的发明做出了贡献,实用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用亨利发明的继电器。

日光灯

1、日光灯的主要组成(如图)

启动器

(1)日光灯管.灯管内两端各有一个灯丝,内部充有微量的氩和稀薄气体.两灯丝间气体导电时发出紫外线,使管壁上的荧光粉发出可见光.启动时,要激发气体导电所需的电压比220 V高得多.正常发光时灯管内只允许通过不大的电流,这时要求加在灯管上的电压低于电源电压.

(2)镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大

(3)启动器是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个是静触片,一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U形动触片.通常不接触,受热时,接触。

2、启动器在电路中的作用

当接通电键时,电源电压加在启动器的两电极之间,使启动器的氖管放电.放电使U形动触片受热膨胀与静触片接触,从而将电路自动接通,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过。电路接通后,U形动触片遇冷收缩,要与静触片分离,自动切断电路.这以后启动器使命就已完成。

3、镇流器在电路中作用

启动阶段,当启动器的动触片与静触片接触时,镇流器的线圈中有了电流.当动触片与静触片分离时,电路突然中断,流过镇流器的电流急剧减少,线圈中会产生很大的自感电动势,电动势的方向与原电流方向相同.设这时B 端为电源正极,A 端为电源负极,则镇流器中产生的自感电动势D 端相当于正极,C 端相当于负极,如图所示,加在灯管两端EF 上的电压相当于两同向串联电源的电压即U EF =E 电源+E 自感,使灯管点燃。

S

E

F D C

B A +--+

日光灯点燃后,镇流器线圈中不断有变化的电流通过,因此同样产生自感电动势。对交流电来说它相当于一个电阻,与灯管组成串联电路,分担了一部分电压.因此说镇流器有分压限流作用。

4、日光灯的启动

日光灯启动可分为三个阶段:1.灯丝预热。2.灯管两端加高压点亮灯。 3.正常发光。

第一阶段:电键闭合后,启动器动触片与静触片接触,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过,使灯丝预热。

第二阶段:启动器的动触片与静触片分离时,使镇流器线圈中电流减小,产生很大的自感电动势,与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管。

第三阶段:灯管点亮后,镇流器与灯管组成串联电路,镇流器起分压限流作用,使灯管正常发光。

要点提示:

1.日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光,只有镇流器中有少量内能产生(电感的电阻很小),大部分电能都转化为光能。

2.启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联

3.启动器在电路中起自动开关作用

4.镇流器在日光灯的启动和工作过程中,都起着重要的作用,即启动时,产生瞬时高压,正常工作时起降压限流作用

2019_2020学年高考物理主题1静电场7静电现象的应用学案(必修3)

7 静电现象的应用 [学科素养与目标要求] 物理观念:1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡状态下的导体特点.2.知道导体上电荷的分布特征,了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因. 科学探究:1.观察演示实验并对实验现象分析,体会运用所学知识进行分析推理的方法.2.查阅并搜集资料,了解静电屏蔽在技术和生活中的应用. 科学思维:会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的场强. 一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布 1.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态. 2.静电平衡状态的特征: (1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为0. (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垂直. (3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面. 3.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表面. (2)在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷. 二、尖端放电和静电屏蔽 1.空气的电离:导体尖端电荷密度很大,附近的电场很强,强电场作用下的带电粒子剧烈运动,使分子中的正负电荷分离的现象. 2.尖端放电:与导体尖端异号的粒子,由于被吸引,而与尖端上电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象. 尖端放电的应用与防止: (1)应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施. (2)防止:高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失. 3.静电屏蔽:金属壳(网)内电场强度保持为0,外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫做静电屏蔽. 静电屏蔽的应用:电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连.

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

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

静电现象的应用(练习题)

静电现象的应用 知识点一:静电平衡的特点 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不再发生定向移动. (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零. (即:外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零,E ′=-E .) ②处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直. ③静电平衡状态下的导体是个等势体,表面是等势面 ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,净电荷只能分布在导体外表面上. 题型一:对静电平衡的理解 练习1.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是(D ) A .导体内部既无正电荷,又无负电荷 B .导体内部和外表面处的电场均为零 C .导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零 D .导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二: 感应电荷产生的场强的计算 求解此类问题时应当明确以下两点: (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,其实质是合场强为零. (2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时,应以产生外加电场的电荷为研究对象. 练习2:长为l 的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q 的点电荷放在距棒左端R 处,如图1-7- 3所示.当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于________,方向 ________. 【答案】 kq R + L 2 2 向 左 练习3:.图中接地金属球A 的半径为R ,球外点电荷的电荷量为Q ,到球心的距离为r 。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) A .k -k B .k + C .0 D .k 题型三:感应电场电场线的确定 练习4.如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q 的点电荷放在盒左边附 近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子 内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 题型四:静电平衡的导体的电势分布

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

静电现象的应用 说课稿 教案

静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理:一是重视推理的过程,教学中务必使学生清楚地知道推理过程,这样才能做到不仅知道结论,而且知道这个结论是怎样得来的,以加深理解;二是重视实验和动画演示,使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解,同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验,让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识,了解了电场的力的性质和能的性质,具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象,学生的感性认识较少,一些结论也较难理解,学生对静电现象的认识往往只停留在表面,会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程,才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的科学探究品质。 本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论,积极参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。 本节教学设计的过程为:首先学生活动,对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论;然后学生归纳,教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标

知识与技能 1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态; 2.理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零; 3.知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1.培养学生的观察能力,逻辑推理的能力,分析问题的能力; 2.掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1.使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义; 2.渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。视频资料,多媒体设备。 教学过程 [新课导入] 问题:什么是静电感应现象? 将不带电的导体靠近带电体时,导体上就带电了,靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,这种现象叫做静电感应现象。 问题:静电感应现象的实质是什么? 静电感应现象的实质是在电场力的作用下电荷的重新分布。 问题:在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?若将导体接地则情况如何?左端接地呢?

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()

静电现象的应用知识要点和常见题型总结

第七节静电现象的应用 【知识要点】 要点一处理静电平衡的“观点” 1.远近观 “远近观”是指处于静电平衡状态的导体,离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,而导体的中间部分可认为无感应电荷产生.2.整体观 “整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,再用“远近观”判断它们的带电情况. 要点二静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么? 1.两种情况 (1)导体内空腔不受外界影响,如图1-7-2甲所示. (2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响,如图乙所示. 图1-7-2 2.实现过程 (1)如图甲,因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,对内实现了屏蔽. (2)如图乙,当空腔外部接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电场消失,对外起到屏蔽作用. 3.本质:静电感应与静电平衡. 【例题分析】 一、静电平衡下的导体 【例1】如图所示, 图1-7-一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空 间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上 有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为()

A.E B B.E A+E B C.|E A-E B| D.以上说法都不对 答案 D 解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时,导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面.根据题意,均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A,当把点电荷放在B点后,虽然导体球所带的总电荷量未变,但因静电感应,导体球上的电荷将重新分布,直到达到静电平衡.这时,导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题,它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关,所以仍为E B,当点电荷与导体球A 同时存在时,P点的场强应由E A′与E B叠加而成,而不是由E A与E B叠加,这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的. 二、静电平衡 【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属 图1-7-4 空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C 靠近,如图1-7-4所示,说法正确的有() A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向 B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向 C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变 D.A和B的位置都不变 答案 B 解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电.因此,金属空心球C和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变. 【对点练习】 1.下列措施中,属于防止静电危害的是()

高中物理课时跟踪检测六自感现象的应用鲁科版选修3_

课时跟踪检测(六)自感现象的应用 1.关于日光灯电路的连接,下列说法不正确的是( ) A.启动器与灯管并联 B.镇流器与灯管串联 C.启动器与镇流器并联 D.启动器相当于开关 解析:选C 根据日光灯工作原理可知,启动器与灯管并联、镇流器与灯管串联,启动器的动触片和静触片短暂接通后断开,镇流器向灯管提供瞬时高压,所以,启动器仅起到了开关作用。 2.镇流器是由一个线圈和铁芯构成的,下列说法中正确的是( ) A.镇流器中加入铁芯变成了电磁铁,在日光灯电路中起开关的作用 B.镇流器在日光灯正常发光后,只消耗电能,为了节能可以把它短路 C.日光灯电路中的镇流器可以用白炽灯泡来替代 D.镇流器中的铁芯是为了增大自感系数 解析:选D 镇流器中加入铁芯是为了增大线圈整体的自感系数,进而产生更大的自感电动势,以击穿灯管内气体而导通;灯管导通后镇流器又起降压限流作用,故不可将其短路,且在启动时不可用白炽灯泡来代替。 3.关于日光灯启动器的下列说法正确的是( ) A.日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片是接触的 B.工作时,启动器起降压、限流作用,保证日光灯正常工作 C.日光灯正常发光时,启动器两端的电压小于220 V D.日光灯正常发光时,电流流过启动器 解析:选C 日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片是断开的,此时启动器是不导电的,选项A、D错误;工作时,镇流器起降压、限流作用,保证日光灯正常工作,选项B错误;日光灯正常发光时,由于镇流器的作用,加在灯管两端的电压小于220 V,故选项C正确。 4.关于日光灯工作过程中的电磁感应现象,下列说法不正确的是( ) A.在灯丝预热阶段,镇流器利用自感控制加热电流 B.在灯管点燃阶段,镇流器利用断电自感提供瞬时高压 C.灯管正常发光阶段,镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流,保证日光灯正常发光 D.灯管正常发光后,镇流器已失去作用

自感现象的教学设计

16.5 自感公开课教案 一、教学目标 (一)知识目标 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.了解在日常生活和生产技术中有关自感现象的应用情况 (二)能力目标 1.通过分析实验电路,培养学生运用已学的物理知识,对实验结果进行预测的能力,同时提高学生分析物理问题的能力 2.利用直观地演示实验,培养学生敏锐的观察能力和推理能力。 (三)德育渗透点 1.简单介绍美国物理学家亨利由学徒到美国科学院第一任院长的有关事迹,教育学生学习他善于自学,勇于钻研的精神,合理安排课外时间,形成良好的学习习惯,以便提高自身的自学能力。 2.进行物理学方法的教育实验——理论——再实验 二、重点、难点 1.重点:自感现象及自感系数 2.难点: (1)自感现象产生的原因分析 (2)断电自感的演示实验中灯光的闪亮现象解释 三、课时安排 1 课时 四、教具 通电自感演示装置、断电自感演示装置、幻灯片 五、教学过程 (一)引入新课

产生电磁感应现象的条件是什么? 请学生回答,穿过回路中的磁通量发生变化才能产生电磁感应现象。 在前面的学习中,电磁感应现象中的磁通量变化是怎样发生的? 请学生回答,在导体切割磁感线运动的过程中,磁场没有变化,但回路的面积发生变化,从而导致磁通量变化。在条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,是外加磁场变化而导致线圈的磁通量变化。在利用原副线圈的实验中,是通过改变原线圈中电流的大小,从而导致副线圈中的外加磁场发生变化,引起磁通量变化。 除上述这三种情形外,还有没有其他情形引起回路磁通量发生变化,从而产生电磁感应现象呢? (二)进行新课 由电流的磁效应可知,线圈通电后周围就有磁场产生,电流变化,则磁场也变化,那么对于这个线圈自身来说,穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化,是否此时也会出现电磁感应现象呢?我们通过实验来解决这个问题。 如图所示电路图 说明:当S闭合瞬间,线圈L中的电流从无到有发生变化,线圈自身的磁场也从无到有发生变化,结果,线圈L自身的磁通量发生变化,如果灯1和灯2规格相同,且都能正常发光,那么,闭合S瞬间,会有什么现象呢?引导学生先作预测,然后进行演示实验。首先,闭合开关S,调节变阻器R和R1使两灯正常发光,然后,断开开关S。最后,又重新闭合开关S(重复上述操作)。 请学生观察现象:在闭合天关S的瞬间,灯2立刻正常发光。 而灯1却是逐渐从暗到明,要比灯2迟一段时间才正常发光。

高二物理 1.7静电现象的应用导学案 新人教版

高二物理1.7静电现象的应用导学案 班级学号姓名 [学习任务] 1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件; 2、理解静电屏蔽 重点难点 重点:静电现象的应用 难点:静电感应现象的解释 [课前预习] 一、静电平衡状态下的电场: 1、静电平衡条件: 2、导体达到静电平衡特点: ① ② ③ 二、尖端放电 1、解释: 2、应用: 三、静电屏蔽 [合作探究] 例:如图1—7一18所示,点电荷A和B带电荷量分别为 8 3.010- ?C和8 2.410- -?C,彼此相距6 cm。若在两点电荷连线 中点O处放一个半径为1 cm 的金属球壳,求球壳上感应电荷在 该中点处产生的电场强度。 [自我检测] 1.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链,对它的作用下列说法正确的是( ) A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷 B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意 C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导人大地,从而避免了火花放电 D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导人大地,从而避免了火花放电 2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )

A .云层中带的电荷被避雷针通过导线导人大地 B .避雷针的尖端向云层放电.中和了云层中的电荷 C .云层与避雷针发生摩擦.避雷针上产生的电荷被导人大地 D .以上解释都不正确 3.如图1—7—14所示,带电体+Q 靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是( ) A .导体腔内任意点的场强 B .导体腔内任意点的电势 C .导体外表面的电荷量 D .导体空腔内表面的电荷量 4.在点电荷一Q 的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A 点所激发的附加场强E 的方向在下图中正确的是 ( ) 5.如图1—7一15所示,一个原来不带电的中空金属球, 其上开一个小孔,若将一个带负电的小球放入且不与金属球接触,则金属球外表面带 电,内表面带 电;若用手接触一下金属球后移走带电小球,则金属球的外表面带 电;若带电小球与金属球的内壁接触,当把带电小球移走后,金属球外表面带 电荷。 6.如图1—7—16所示,在真空中把一绝缘导体AB 向带负电的小球P 缓慢地靠近(不接触,且未发生放电现象)时,下列说法中正确的是 ( ) A . B 端的感应电荷越来越多 B .导体内部场强越来越大 C .导体的感应电荷在M 点产生的场强大于在N 点产生的场强 D .导体的感应电荷在M 、N 两点产生的场强相等 7.如图1—7—17所示,水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q ,一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q 的电场),从左端以初速度0v 滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中( ) A .小球做匀速直线运动 B .小球先做减速运动,后做加速运动 C .小球的电势能保持不变 D .静电力对小球所做的功为零 [学后反思]

高中互感和自感学案及练习题教案

高中互感和自感学案及 练习题教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

4.6 互感和自感 编写:周万付审核:孙俊 【知识要点】 1、互感现象:当一个线圈中的电流发生变化时,它所产生的会在另一个不相连的线圈中产生叫做互感,这种感应电动势 叫。 2、自感现象是指而产生的电磁感应现象 3、自感电动势:叫自感电动势,自感电动势的大小与电流的变化率以及线圈本身的性质有关,公式为自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化,当电流增大时,自感电动势的方向与原来电流的方向;当电流减小时,自感电动势的方向与原来电流的方向。 4、自感系数简称,其大小由。其单位是,简称,符号,常用单位有。 【典型例题】 例1、如图所示的电路(a)、(b)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A发光.() A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗 B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮, 然后渐渐变暗 C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗 D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗 例2、如图所示,A 1、A 2 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.开关S接通时,A 2灯先亮、A 1 灯逐渐亮,最后A 1 A 2 一样亮 B.开关S接通时,A 1、A 2 两灯始终一样亮 C.断开S的瞬间,流过A 2 的电流方向与断开S前电流方向相反 D.断开S的瞬间,流过A 1 的电流方向与断开S前电流方向相反 例3、如图所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计),D 1 D 2 是规格相同的小灯泡。下列判断正确的是: () A、开关S闭合时,D 1先亮,D 2 后亮 B、闭合S达稳定时,D 1熄灭,D 2 比起初更亮

1.6自感现象及其应用 学案(2020年粤教版高中物理选修3-2)

1.6自感现象及其应用学案(2020年粤教版 高中物理选修3-2) 第六节第六节自感现象及其应用自感现象及其应用学科素养与目标要求物理观念 1.了解自感现象和自感电动势. 2.了解并知道自感系数的决定因素科学探究 1.通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化,认识自感现象. 2.通过实验对比观察,认识自感系数的决定因素科学思维了解日光灯的工作原理利用自感知识分析镇流器的工作机制 一.自感现象1定义由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象2自感电动势在自感现象中产生的感应电动势3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L2立刻正常发光,灯泡L1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L1逐渐变暗,灯泡L2立刻熄灭有时灯泡L1会先闪亮一下,然后逐渐熄灭阻碍电流的减小 4.自感系数1自感电动势的大小自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关,还跟线圈本身的特性有关2自感系数定义描述通电线圈自身特性的物理量线圈的自感系数简称自感或电感,单位亨利,符号H.决定线圈自感系数大小的因素线圈的长短.形状.匝数以及是否有铁芯等

二.日光灯1主要组成灯管.镇流器和启动器2灯管1工作原理管中气体导电时发出紫外线,荧光粉受其照射时发出可见光可见光的颜色由荧光粉的种类决定2气体导电的特点灯管两端的电压达到一定值时,气体才能导电;而要在灯管中维持一定大小的电流,所需的电压却低得多3镇流器的作用日光灯启动时,提供瞬时高压;日光灯启动后,降压限流4启动器1启动器的作用自动开关2启动器内电容器的作用减小动.静触片断开时产生的火花,避免烧坏触点1判断下列说法的正误1自感现象中,感应电流方向一定和原电流方向相反2线圈中的自感系数越大,产生的自感电动势越大3对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势较大4日光灯使用的是稳恒电流5日光灯正常发光后,启动器就不起什么作用了6镇流器只起升压作用2如图1所示,电路中电源内阻不能忽略,L的自感系数很大,其直流电阻忽略不计, A.B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,A灯________变亮,B灯________变亮当S断开时,A灯________熄灭,B灯 ________熄灭选填“立即”或“缓慢”图1答案缓慢立即缓慢缓慢 一.对自感现象的理解1自感电动势的理解1产生原因通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈上产生感应电动势2自感电动势的方向当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动

静电现象的应用(导)学案

教师辅导讲义 年级:高二辅导物理课时数: 课题静电现象的应用 教学目的 1、知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态; 2、理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零; 3、知道静电屏蔽及其应用。 教学内容 1.静电平衡状态 (1)概念:导体内的自由电子不发生定向移动时,导体就达到了静电平衡状态. (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零. ②处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直. ③静电平衡状态下的导体是个等势体. ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,净电荷只能分布在导体外表面上. 2.尖端放电 (1)达到静电平衡时,导体表面越尖的地方,电荷分布的密集度越大. (2)尖端放电:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,使周围中性空气分子电离成正负离子,那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫做尖端放电. (3)应用与防止 应用举例:避雷针;防止举例:高压输电设备的表面尽量做得光滑,避免放电. 3.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是() A.导体内部既无正电荷,又无负电荷 B.导体内部和外表面处的电场均为零 C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零 D.导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 答案 D 4.一个带电金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部场强() A.一定增加 B.一定减弱 C.可能增加也可能减弱 D. 不变 答案 D 【概念规律练】 知识点一感应电荷产生的场强的计算 1. 如图1所示,长为l的导体棒水平放置,原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距离棒左端R处,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少?方向如何? 图1

2017-2018学年人教版选修3-2 第四章 6 互感和自感 学案

6 互感和自感 一、通电自感现象 [导学探究] 通电自感:如图1所示,开关S 闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同?根据楞次定律结合电路图分析现象产生的原因. 图1 答案 现象:灯泡A 2立即发光,灯泡A 1逐渐亮起来. 原因: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,为了阻碍磁通量的增加,感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反,则线圈中感应电动势方向与原来的电流方向相反,线圈中感应电动势阻碍了L 中电流的增加,即推迟了电流达到实际值的时间. [知识梳理] 1.自感现象的产生:当一个线圈中的电流变化时,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,同样也在它本身激发出感应电动势.这种现象称为自感.由于自感而产

生的感应电动势叫做自感电动势. 2.自感电动势的方向及作用:当线圈中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反,阻碍电流的增大,但不能阻止电流的变化. [即学即用]判断下列说法的正误. (1)在实际电路中,自感现象有害而无益.() (2)只要电路中有线圈,自感现象就会存在.() (3)线圈中的电流越大,自感现象越明显.() (4)线圈中的电流变化越快,自感现象越明显.() 答案(1)×(2)×(3)×(4)√ 二、断电自感现象 [导学探究]断电自感:如图2所示,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关. 图2 (1)开关断开前后,流过灯泡的电流方向相同吗? (2)在断开过程中,有时灯泡闪亮一下再熄灭,有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭,请分析上述两种现象的原因是什么? 答案(1)S闭合时,灯泡A中电流方向向左,S断开瞬间,灯泡A中电流方向向右,所以开关S断开前后,流过灯泡的电流方向相反. (2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原灯泡中的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭,就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡电阻.而当线圈电阻大于等于灯泡电阻时,灯泡就会缓慢变暗直至熄灭. [知识梳理] 对断电自感现象的认识 (1)当线圈中的电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同; (2)断电自感中,若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流,灯泡会闪亮一下;若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于等于断开开关前的电流,灯泡不会闪亮一下,而是逐渐变暗.

相关文档