高中物理4.9互感和自感学案新人教版选修3_2

《高中物理4.9互感和自感学案新人教版选修3_2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、互感和自感[目标定位]　1.知道互感现象和自感现象.2.观察通电自感和断电自感实验现象，了解自感现象中自感电动势的作用.3.理解自感系数和自感系数的决定因素．一、互感现象1．定义：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感．2．作用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器、收音机的磁性天线．3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，电力工程和电子电路中，有时会影响电路正常工作．二、自感现象1．定义：当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的变化的

2、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的现象叫自感．2．自感电动势对电流的作用：电流增加时，自感电动势阻碍电流的增加；电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小．实验1：演示通电自感现象图1实验电路如图1所示，开关S接通时，可以看到灯泡2立即正常发光，而灯泡1是逐渐亮起来的．实验2：演示断电自感现象．图2实验电路如图2所示，接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关S，可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭．想一想　在断电自感现象中，灯泡为什么会出现这种现象？答案　开关断开后，通过灯泡的感应电流比原来的电流大．三、自感系数1．大

3、小：E＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号：H.1mH＝10－3_H,1μH＝10－6_H.2．决定因素：自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关．四、磁场的能量自感现象中，线圈中电流从无到有、磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中；电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能．一、对互感现象的理解例1　如图3所示是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则(　　)图3A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释

4、放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长解析　线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生，随S1的断开而消失．当S1闭合时，线圈A中的磁场穿过线圈B，当S2闭合，S1断开时，线圈A在线圈B中的磁场变弱，线圈B中有感应电流，B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用，所以B正确，A错误；若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用，所以C正确，D错误．答案　BC二、对通电自感现象的分析通电瞬间通过线圈的电流增大，自感电动势的方向与原电流方向相反，

5、阻碍电流的增加，但不能阻止增加．1．通电瞬间，自感线圈处相当于断路；电流稳定时，自感线圈相当于导体．2．与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮，直到稳定．例2　如图4所示，电路中自感线圈电阻很小，可以忽略不计．R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(　　)图4A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮，然后A灯逐渐变亮C．A、B一起亮，然后A灭D．A、B一起亮，然后B灭解析　S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，由于L的直流电阻很

6、小，所以稳定后A灯的电流变大，A灯逐渐变亮，故A、C、D错．稳定后，由于与B灯连接的电阻很大，流过B灯支路的电流很小，所以B灯逐渐变暗，故B正确．答案　B三、对断电自感现象的分析1．断电时，自感线圈处相当于电源．2．断电时，灯泡会不会闪亮一下再熄灭取决于通过灯泡前后电流大小的关系．若断电前自感线圈电流IL大于灯泡的电流ID则灯会闪亮一下再熄灭；若断电前自感线圈中的电流IL小于或等于灯泡中的电流ID则不会出现闪亮，而是逐渐熄灭．3．要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化．例3　如图5(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小

7、，且小于灯A的电阻，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)图5A．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，然后渐渐变暗解析　在电路(a)中，灯A和线圈L串联，它们的电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，流过灯A的电流逐渐减小，从而灯A只能渐渐变暗．在电路(b)中，电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感

8、电动势阻碍电流的减小，通过R、A形成回路，灯A中电流突然变大，灯A变得更亮，然后渐渐变暗，故A、D正确．答案　AD图6针对训练　如图6所示的电路中，电源的电动势为E