江苏省东台市高中物理 第四章 电磁感应 4.6.1 互感和自感（一）导学案新人教版选修3-2

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1、江苏省东台市高中物理 第四章 电磁感应 4.6.1 互感和自感（一）导学案新人教版选修3-2一 学习目标 1了解互感和自感现象2了解自感现象产生的原因3知道自感现象中的一个重要概念自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素重点：自感现象及自感系数难点： 自感现象的产生原因分析通、断电自感的演示实验中的现象解释二、自学检测1.互感现象是指 而产生的电磁感应现象，这种感应电动势叫做 ， 就是利用互感现象制成的。2自感现象是指 而产生的电磁感应现象3自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化，当电流增大 时，自感电动势的方向与原来电流的方向 ；当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流的方向

2、 。4自感的应用与防止：应用： 防止： 、 5自感电动势的大小与通过导体的电流的 成正比，公式表示为 6.自感系数简称 或 ，用字母 表示。影响因素： 、 、 、 。单位： 符号： 常用单位：毫亨（mH） 微亨（H）三、合作探究问题情景：在法拉第实验中，两个线圈并没有导线相连却能产生感应电流，这是什么现象？任务（一）互感现象1、基本概念：互感：互感现象：互感电动势： 2、互感的理解：小结：互感现象不仅发生与绕在同一铁芯上的两个何相互靠近的电路之间。线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。问题情景：（互感中的能量）另一电路中能量从哪儿来的？小结：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个

3、电路。3、互感的应用和防止： 任务（二）自感现象1、问题情景：由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。2、演示实验：实验1 （演示P22实验）出示自感演示器，通电自感。提出问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？引导学生做预测，然后进行实验。（实验前事先闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验）。开始做实验，闭合开关S，提示学生注意观察现象观察到的现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1比A2迟一段时间才正常发

4、光。学思考现象原因。请学生分析现象原因。总结：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。实验2（演示课本P23实验）断电自感先给学生几分钟时间看课本实验，预测实验现象，是回答课本思考与讨论问题。3结论：小结：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。4.磁场的能量问题情景：在图4.6-4中,开关断开后,灯泡的

5、发光还能持续一段时间,有时甚至比开关断开前更亮,这时灯泡的能量是从哪里来的呢?教师引导学生分析，电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这时的电流仍然可以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才有可能。5自感现象的理解：线圈中电流的变化不能在瞬间完成，即不能“突变”。也可以说线圈能体现电的惯性6自感的应用与防止：应用：日光灯 防止：变压器、电动机任务（三）自感系数问题情景：我们都知道感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有

6、关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：Et，而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即EIt写成等式即：E=LIt2.自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。3单位：亨利 符号：H 常用单位：毫亨（mH） 微亨（H）【例1】如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（AD）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙

7、中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗【例2】如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：（1）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？【当堂训练】1下列关于自感现象的说法中，正确的是（ ）A自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大2关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ）A线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B线圈中电流等于

8、零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系数越大D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定3如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ ）A小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭B小灯立即亮，小灯立即熄灭C小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭四、检测清盘四、达标提升1下列单位哪些是正确的：（ ）A1亨 = 1欧秒； B1亨 = 1伏安/秒； C1伏 = 1韦/秒； D1伏 = 1亨安/秒。2关于线圈的自感系数，下面说法正确的是A线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B

9、线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系数越大 D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定3当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势自感电动势方向与原电流方向（ ）A总是相反 B总是相同C电流增大时，两者方向相反 D电流减小时，两者方向相同4关于自感现象，正确的说法是： （ ）A感应电流一定与原电流方向相反；B线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数是一定较大；C对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大；D对于同一线圈，当电流变化较大时，线圈中产生自感电动势也较大。5关于线圈自感系数的说法，错误的是（ ）A自感电动势大，自感系数也越大 B把线圈中的铁芯

10、抽出一些，自感系数减小C把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D电感是自感系数的简称6在制作精密电阻时，为了清除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象，采用图所示的双线绕法，其理由是（ ）A电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D电路中电流变化时，电流的改变量互相抵消7日光灯电路主要有镇流器、启动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下：（ ）A日光灯的开始点燃时靠镇流器提供瞬时高电压；B灯管点燃后正常发光时，镇流器起降压、限流的作用；C灯管点燃后正常发光时，起动器内的两个触片是分离

11、的；D镇流器在电路中起着整流（把交流电变为直流电）的作用。8下列不属于自感现象的是（ ）A电焊机 B拔下家用电器的电源插头看到电火花C大型电动机断开开关产生电弧火花 D用高频交流电焊接自行车零件9无线电技术的发展，极大地方便了人们的生活在无线电技术中常有这样的要求：一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小，如图所示，两个线圈安装位置最符合该要求的是（ ）ABCD10如图所示的电路，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（ ）A B C D 五学有所得