情景创设:让几位同学按如图1“串联”在电路里,电源4节干电池
.断开开关瞬间,学生突然受到电击-―――"迅速收回双手”
引入课题四节干电池何以使这么多同学同时受到电击?学生对此引发的思维疑问和惊奇而提出问题,
提出问题:1.电源断开了,电从何处激发而来?2.是发生电磁感应吗?3.假若是,能解释上面的现象吗?
学生探究,学生交流后解释原因,Ppt演示。学生估算自己所承受的瞬间电压。
得出结论1:当电流减少时,线圈中能产生电磁感应现象。感应电流方向与原电流方向相同,阻碍电流的减少,推迟了电流减少的时间。
理论分析:感应电动势阻碍电流的增加,电流不会立即达到,只能缓慢增加,即有延时性
鼓励学生设计实验:选出学生设计的通电自感实验电路图如下?请大家分析是否合理?如果不合理,请提出改进方案
方案2如图乙(开关闭合瞬间灯泡能发光。由于灯泡的明暗快慢变化显示了线圈中电流的变化情况,但是一个灯泡没有对比,无法说明问题,无法说明问题。不合理)
方案3如图丙(同规格灯泡,将调到既能看到延时,又能对比,合理)
方案3预测:开关闭合瞬间,灯立即变亮,逐渐变亮的现象
分析原因可知由楞次定律,在通电瞬间,线圈电流增大时,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生生感应电动势(自感电动势),它阻碍了线圈中电流的增大,推迟了电流达到常值的时间,因此出现逐渐变亮的现象。这种阻碍有别于阻止。最终达到正常值。
当电流增加时,线圈中能产生电磁感应现象。感应电流方向与原电流方向相反,阻碍电流的增加,推迟了电流增加的时间。
自感:1.由于导体(如:线圈)本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。
注意:“阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。
自感的利用与防护:利用:自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用,自感线圈是交流电路的重要元件。以后的学习会讲到。
防护:变压器、电动机等器材都有很大的线圈,当电路断开时会产生很大的电动势,使开关产生电火花,引起人身伤害,因此电动机等大功率用电器开关把开关浸在绝缘油中,避免出现电火花。