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1、高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 1页 第 3单元 自感 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 2页 考点及模型 的构建 探秘规律 升华技巧 突破压轴技压群雄 课时作业 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 3页 考点及模型的构建 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 4页 一 、 自感现象 由于导体本身的电流发生变化 产生变化的磁场 ， 穿过线圈的磁通量发生变化 ， 产生电磁感应的现象叫做自感现象 二 、 自感电动势 1 自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势 它总是阻碍引起自感电动势的电流的变
2、化 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 5页 【 名师点拨 】 自感电动势及自感现象仍然遵循电磁感应规律 ， 其大小可由法拉第电磁感应定律求解 ， 方向由楞次定律判定 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 6页 2 大小 公式： E 自 t，公式中 I L 为自感系数 自感电动势的大小由线圈本身的 L 及电流变化的快慢决定电流变化越快，自感电动势越大； L 越大，自感电动势越大 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 7页 【记忆内容】 自感系数：自感系数简称自感 ( 或电感 ) 它反应线圈产生自感电动势大小的能力其大小由线圈的长短、
3、粗细、匝数和单位长度的匝数及是否有铁芯有关，线圈越细、越长、匝数越多、越密，有铁芯时， L 就越大而与 I 自无关 自感系数的单位是亨利，符号为： H. 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 8页 3 方向 自感电动势的大小符合法拉第电磁感应定律和方向符合楞次定律 【 例 】 (2010海南 )下列说法正确的是 ( ) A 当线圈中电流不变时 ， 线圈中没有自感电动势 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 当线圈中电流减小时 ， 线圈中自感电动势的方向与线圈中电流
4、的方向相反 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 9页 【 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 ， 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 ， 线圈中电流增大时 ， 自感电动势阻碍电流的增大 ， 线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 ， 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 ， 【 答案 】 考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 10页 探秘规律升 华技巧 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新
5、课标版 ) 第 11页 两个典型的自感实验 自感现象的分析方法：明确自感电动势总是阻碍自感线圈中电流的变化 ， 通过自感线圈的电流不能发生突变 1 通电自感 (1)演示通电自感电路图如右图所示 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 12页 (2)当接通电路时 ， 看到的现象：灯 灯 (3)结论：因线圈中电流增大 ， 线圈中产生自感电动势的方向与原电流方向相反 (增反 )， 对要增大的电流有阻碍作用 ，不能让电流立刻增加到最大值 2 断电自感及是否 “ 闪亮 ” 的讨论 (1)演示断电自感现象的电路图如图所示 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 13页
6、(2)讨论能否闪亮的问题：取决于灯泡 原来灯泡与线圈并联 ， 故两端的电压相等 假设流经灯泡的电流为 流经线圈的电流为 当 L、 当 灯泡的实际功率大于断开前的功率 ， 亮度增大 ， 故出现 “ 闪亮 ” 的现象 当 灯泡的实际功率等于或小于断开前的功率 ， 亮度没有增大 ， 故出现延迟一段时间再熄灭的现象 即： 如果 L， 断开开关 ， 出现延迟一段时间再熄灭的现象 如果 断开开关 ， 灯泡出现“ 闪亮 ” 的现象 (另一种说法：自感系数足够大 ， 在断开开关的瞬间 ， 灯泡会闪亮一下后才熄灭 ？ ) 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 14页 方向： (1)通电时 ，
7、 自感电动势阻碍电流的增大 ， 与电流方向相反；含较大自感系数的线圈的支路此时可看作断路 (2)断电时 ， 自感电动势阻碍电流的减小 ， 与原电流方向相同；线圈相当于电源 ， 它提供的电流在原来 自感线圈并联的灯泡可能 “ 闪亮 ” 一下 (3)电路稳定时 ， 线圈有电阻则相当于一个定值电阻；没有电阻则相当于一根导线 ， 跟线圈并联的灯泡不亮 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 15页 【 例 】 如图所示的电路中 ， 三个相同的灯泡 a、 b、 1、 电感的电阻忽略不计 开关 下列判断正确的有 ( ) A 然后逐渐变暗 B 然后逐渐变暗 C 然后逐渐变暗 D b、 高考
8、调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 16页 【 解析 】 灯泡 a、 b、 均为I， 1 2I， 2 断开后 ， 电源被撤除 ， 剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路 灯泡 b、 逐渐减小 ， 两灯逐渐变暗 灯泡 增至2I， 然后逐渐减小 ， 所以灯泡 A、 【 答案 】 考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 17页 【 学法指导 】 分析此类问题应先明确原电流的方向 ，然后判断自感电流的方向及大小变化 在断开开关时还要看线圈和用电器能不能形成回路 解决此类问题的关键： (1)无论是通电自感还是断电自感 ， 都是阻碍引起自感电流的变化 高考调研 第九章 电磁感应
9、高三物理 (新课标版 ) 第 18页 (2)当电路中有电感时 ， 若电路中的电流发生变化 ， 电感的作用总是阻碍电流的变化 ， 纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线 ， 非纯电感线圈在电流稳定时相当于一个定值电阻；本题的真正难点为断开 设想原来电感线圈 1和 则 灯上的电流 I， b、 I， 断电后 ， I， 对节点 D， 由基尔霍夫第一电路 (节点 )定律可知 ， 流经点 ， 且为 I. 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 19页 有些学生认为 c b 这是不可能的 原因是 ， 这个等效电路是复杂电路 ， 具体的计算应由基尔霍夫第一电路 (节点 )定律和基尔霍夫第二
10、电路 (回路 )定律计算才能得出 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 20页 【 触类旁通 】 如图所示的电路中 ， 2是完全相同的灯泡 ， 线圈 下列说法中正确的是 ( ) 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 21页 A 合上开关 然后一样亮 B 合上开关 2始终一样亮 C 断开开关 D 断开开关 2都要过一会儿才熄灭 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 22页 【 解析 】 通电瞬间 ， 与 1， 要逐渐变亮 ， 而 定后 ， 2并联 ， 两灯一样亮 断开开关瞬间 ， 相当于电源 ， 与 所以两灯都过一会儿熄灭 【 答案 】
11、 考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 23页 突破压轴技 压群雄 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 24页 一 、 电流方向的确定 电流方向仍符合楞次定律 具体到自感中 ， 体现为感应电流的方向与原电流的方向的关系 ， “ 增反减同 ” 即原电流增加 ， 感应电流的方向与原电流的方向相反 ， 原电流减小 ， 感应电流的方向与原电流的方向相同 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 25页 【 例 1】 (2010江苏 )如右图所示的电路中 ， 电源的电动势为 E， 内阻为 r， 电感 电阻 的阻值 在 t 0时刻闭合开关 S， 经过
12、一段时间后 ， 在 t、 正确的是 ( ) 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 26页 【解析】 S 闭合时，由于自感 L 有感抗，经过一段时间电流稳定时 L 电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程由 U 外 R 外R 外 可知 U 外 也是从大变小的过程，所以 A 、C 项错； ，由于自感在 L 、 R 、 D 构成的回 路中电流从 B 向 A 经中间 D 流过，所以 阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值，故电感上的自感电流小于灯泡 D 上原来的电流，可知 B 项正确 【 答案 】 B 高考调研 第九章 电磁感应 高三物理 (新课标版 ) 第 27页 【 触类旁通 】 (2010北京 )在如图所示的电路中 ， 两个相同的小灯泡 2分别串联一个带铁芯的电感线圈 ， 闭合开关 调整 R， 使 2发光的亮度一样 ， 此时流过两个灯泡的电流均为 I， 然后 ， 断开 S， 若 t时刻再闭合 S， 则在 t前后的一小段时间内 ， 正确反映流过 1、 流过
