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1、06届高三物理一轮授课提纲十二、电磁感应(6)课 题 自感现象及电磁感应的图象教学目标 1、了解自感现象、理解自感电动势的概念 2、掌握日光灯的工作原理 3、学会分析电磁感应中的图象问题重点难点 知识要点一、自感现象：自感现象是电磁感应现象一种特例，它是由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。1、自感电动势自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。 “阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，使回路中原来的电流变化得缓慢一些增大时还是增大减小时还是减小例如：断电自感电流的大小不会超过断电前瞬间线圈中电流的大小，通电自感电动势不会超过电源的电动势，这才是“阻碍”意义的真实体现。2、自感电动势方向自感
2、电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反，当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。 二、自感现象的应用日光灯 1、日光灯主要由灯管、镇流器、起动器组成 （1）灯管：管两端各有一个灯丝，管内充有微量的氩和稀薄汞蒸气，管壁涂有荧光粉。 （2）镇流器：是一个带铁芯的线圈，自感系数很大；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，起降压限流作用。 （3）起动器：是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是固定不动的静触片，另一个是用双金属片制成的U型动触片，它自动把电路接通和断开。2日光灯的工作原理 （1）如图
3、所示，当开关闭合后，电源电压加在起动器的两极之间，使氖气放电发出辉光辉光产生的热量使_，与_，电路导通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过 （2）电路接通后，起动器中氖气停止放电，U型动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向与_，两者加在一起形成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始发光 （3）正常发光时，镇流器起_作用，保证日光灯正常工作。 三、电磁感应的图像1、电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像，-t图像。E-t图像和I-t图像。对于切割磁感线产生感应电
4、动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量2、电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势（电流）是否大小恒定用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围 分析回路中的感应电动势和感应电流的大小及其变化规律，要利用法拉第电磁感应定律来分析有些图像问题还要画出等效电路来辅助分析， 另外，要正确解决图像问题，必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实
5、际过程中去，又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断，这样，才抓住了解决图像问题的根本。 解题指导例1 如图所示电路中，A、B是相同的两个灯泡L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计调节R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关合上和断开时（ ）A、两灯同时点亮、同时熄灭B、合上S时，B比A先到达正常发光状态C、断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原来电流的方向相同D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭例2 如图所示的日光灯工作原理电路图中， (1)开关合上前，起动器的静触片和动触片是_（填“接通的”或“断开的”）（2）开关刚合上时，220
6、 V电压加在_上，使_发出红光 （3）日光灯启动瞬间，灯管两端电压_220 V（填“大于”、“等于”或“小于”） （4）日光灯正常发光时，起动器的静触片和动触片是_。（填“接通”或“断开”）例3 如图3-42甲所示，直线右边区域宽度为的空间，存在磁感强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里由导线弯成的半径为（2）的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与的切点在该平面内转动现让环以角速度顺时针转动图3-42乙是环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势的瞬时值随时间变化的图象，正确的是（ ）例4 如图所示，一个边长为a，电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下以速度v匀速地穿过宽度均为a的两个匀强
7、磁场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直取逆时针方向的电流为正，试通过计算，画出从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移X之间的函数关系曲线。XI 例5 如图所示电路中K是闭合的，此时流过线圈L的电流为I1，流过灯泡S的电流为I2，且 I1I2在 t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图像是图中的哪一个（ ）训练设计1、如图（a）、（b）电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光下列判断正确的是（ ）A在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗B在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐暗C
8、在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗D在电路（b）中断开K，S将先变得更亮，然后渐暗2、如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先断开_（填“K1”或“K2”）3、如右图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（ ）AI1= I2= I0 BI1 I2 I0CI1= I2 I0 DI1 I2 I0 4、（04年大联考
9、）有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连，如下图所示，在通或断开时就会使连成一串的同学都有触电感觉该实验的原理是；人有触电感觉时开关是通还是断的瞬间，因为。5、匀强磁场磁感应强度B0.2T，磁场宽度L3m，一正方形金属框边长为hlm，每边电阻r0.2，金属框以v10ms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。（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流随时间变化的I-t 图线； (2)画出ab两端电压随时间变化的U-t图线。（以上均要求写出作图依据）tIUt24
