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9 互感和自感_第2课时

免费读1256字2024-07-22

  老师:同学们,大家好,我是北京市第八中学物理老师林勇。上节课我们学习了互感和自感,结合实验现象,从理论上分析了互感和自感现象产生的原因,并分析了通电质感和断电质感中的电流变化过程和原因。这节课我们继续研究自感现象。我们将使用电流传感器对自感现象中电流的变化进行实验验证。如图,g是两个电流传感器,g是信号采集器和数据线。在电路中,电流传感器,它的作用相当于一个电流表,我们就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合,不仅能及时反映电流的迅速变化过程,还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像,即it图像。

  老师:我们先来回顾一下上节课断电自感实验中的电流变化。电路如初所示,断开关通过线圈的电流大于灯泡电流,两个电流方向刚开始都向右,断开关瞬间灯泡电流瞬间减为零,但线圈电流却在逐渐减小,这个电流会反下流过灯泡,使得灯泡闪亮一下再熄灭。接下来我们把电流传感器接入电路,记录断电子感过程电流的变化。实验电路如图所示,电流传感器AE监测灯泡d的电流变化,it图用红线标记。电流传感器A2监测线圈的电流变化,it图用蓝线标记。实验电路如图所示,灯泡开关放置于电路面板前,其余元件都放在电路面板之后,一开始让电路处于通路状态,我们可以看到断开关前蓝线电流,即通过线圈的电流要大于红线电流,即通过灯泡的电流。断开关瞬间,传感器电记录电流的变化情况。得到it图像后,我们把图像移到画面中央,在适当放大,可以看到断开关后线圈电流缆线在逐渐减小,而灯泡的电流红线跟原来方向相反了,也在逐渐减小。同时我们也能发现,通过灯泡的反向电流一开始大于原来的电流,这就是上节课分析的灯泡闪亮的原因。最后再观察一下在断开关之后,线圈和灯泡的电流大小有什么关系。不难看出,两个电流对称,说明它们大小相等。电流为什么会大小相等,因为灯泡和线圈是串联的,通过电流传感器绘制的图像证实了我们上节课的结论,即灯泡闪亮的原因以及灯泡逐渐熄灭过程电流变化的规律。

  老师:下面我们再来看一下通电自感现象中电流的变化情况。我们使用课本上的电路把灯泡换成定折电阻,我们用电阻相代替。先观察有线圈时电路的电流变化情况。实验电路如图所示,顺的电流风向依次是电源开关、电流传感器、带铁芯的线圈。电阻箱已经预先调好一个组织。下面我们一起来观察一下闭合开关断开关前后电流的变化情况。

  老师:我们看到开关从闭合到断开的整个过程中,电流变化如出所示,在开关闭合瞬间,电流有个逐渐增大的过程,先请同学思考第一个问题,为什么电流会逐渐增大?根据上节课所学知识,我们知道因为线圈的自感作用阻碍了电流增大,所以电流只能逐渐增大。那开关断开后电流瞬间减小为0,为什么没有上面的逐渐减小的过程?因为这个电路它没有回路,所以断开关后电流就只能瞬间减小为零。那电流中没有感应电流,会有感应电动室吗?根据之前学过的法拉第电磁力感应定律,应该是要产生感应电动式的,只是我

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