46互感和自感學(xué)案（人教版選修3-2）

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1、學(xué)案6互感和自感［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位］1?了解互感現(xiàn)象及其應(yīng)用2能夠通過電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律分析通電自感和斷電自感現(xiàn)象.3?了解自感電動勢的表達(dá)式E=甥，知道自感系數(shù)的決定因素4了解自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化.溫故追本溯源推陳方可知新知識?儲備區(qū)知識鏈接1.通電導(dǎo)線周圍存在磁場，當(dāng)導(dǎo)線中電流變大時，導(dǎo)線周圍各處的磁場都鯉，當(dāng)導(dǎo)線中電流減小時，導(dǎo)線周圍各處的磁場都減弱.2.楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通暈的變化.新知呈現(xiàn)一、互感現(xiàn)象1.兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化

2、的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.這種現(xiàn)象叫做互感,這種感應(yīng)電動勢叫做互感電動勢.2.互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,而且可以發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間.3.互感現(xiàn)彖可以把能量從一個電路傳到另一個電路.變壓器就是利用互感現(xiàn)彖制成的.二、自感現(xiàn)象當(dāng)一個線圈屮的電流變化時,它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路屮激發(fā)出感應(yīng)電動勢,同樣也在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢.這種現(xiàn)象稱為口感，rh于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢.三、自感系數(shù)單位：皇利，符號:自感電動勢的

3、大?。寒?dāng)，其中厶是自感系數(shù)，簡稱自感或電感.旦.2.自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、圈數(shù),以及是否有鐵芯等因素有關(guān).四、磁場的能量自感現(xiàn)象中，線圈中電流從無到有，磁場從無到有時，電源把能量輸送給磁場,儲存在磁場屮，電流減小時，磁場屮的能量釋放出來轉(zhuǎn)換為電能.自感現(xiàn)象［問題設(shè)計］1.通電自感：如圖1所示，開關(guān)S閉合的時候兩個燈泡的發(fā)光情況有什么不同？圖1答案燈泡A2立即正常發(fā)光，燈泡A逐漸亮起來.2.斷電自感：如圖2所示，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān).圖2(1)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向有何關(guān)系？(2)

4、在斷開過程中，有時燈泡閃亮一下再熄滅，有時燈泡只會緩慢變暗直至熄滅，請分析上述兩種現(xiàn)象的原因是什么？答案(1)S閉合時，燈泡A中電流向左，S斷開瞬間，燈泡A中電流方向向右，所以開關(guān)S斷開前后，流過燈泡的電流方向相反.(2)在電源斷開后燈泡又閃亮一下的原因是燈泡斷電后自感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比原線圈中的電流大.要想使燈泡閃亮一下再熄滅，就必須使自感線圈的電阻小于與之并聯(lián)的燈泡?而當(dāng)線圈電阻大于燈泡電阻時，燈泡只會延遲一段時間再熄滅.［要點(diǎn)提煉］自感現(xiàn)象是指當(dāng)通過線圈的電流發(fā)生變化時，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

5、1.當(dāng)線圈中的電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；2.當(dāng)線圈中的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同；3.自感電動勢總是阻礙線圈屮電流的變化，但不能阻止線圈中電流的變化.4.斷電自感屮，若斷開開關(guān)瞬間，通過燈泡的電流瞬間比斷開開關(guān)前瞬間大，燈泡會閃亮一下；若斷開開關(guān)后，通過燈泡的電流比斷開開關(guān)前瞬間小，燈泡不會閃亮一下，而是逐漸變暗.典例精析一、互感現(xiàn)象的理解與應(yīng)用【例1】如圖3所示，是一種延時裝置的原理圖，當(dāng)J閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)S］斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延

6、遲一段時間才被釋放.則（）A.由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用圖3B.由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用C.如果斷開B線圈的開關(guān)無延時作用D.如果斷開B線圈的開關(guān)S2,延時將變化解析線圈A中的磁場隨開關(guān)S］的閉合而產(chǎn)生，隨S】的斷開而消失.當(dāng)S】閉合時，線圈4中的磁場穿過線圈B,當(dāng)S2閉合，Si斷開時，線圈A在線圈B中的磁場變?nèi)?，線圈B中有感應(yīng)電流，B中電流的礒場繼續(xù)吸引D而起到延時的作用，所以B正確，A錯誤；若S2斷開，線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流而起不到延時作用，所以C正確，D錯誤

7、.答案BC二、自感現(xiàn)象的分析【例2】如圖4所示，電感線圈厶的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，La、Lb是兩個相同的燈泡，且在下列實(shí)驗(yàn)中不會燒毀，電阻&阻值約等于&的兩倍，則（）A.閉合開關(guān)S時,La、Lb同時達(dá)到最亮，且Lb更亮一些B.C.斷開開關(guān)S時,La慢慢熄滅，Lb馬上熄滅D.斷開開關(guān)S時,La慢慢熄滅，Lb閃亮后才慢慢熄滅閉合開關(guān)S時，La、Lb均慢慢亮起來，且La更亮一些思路點(diǎn)撥（1）分析自感電流的大小時，應(yīng)注意“厶的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計”這一關(guān)鍵語句；（2）電路接通瞬間，自感線圈

8、相當(dāng)于斷路；（3）電路斷開瞬間，回路中電流從厶中原來的電流開始減小.解析由于燈泡La與線圈厶串聯(lián)，燈泡Lb與電阻心串聯(lián)，當(dāng)S閉合的瞬間，通過線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以Lb先亮，A、B錯誤；由于La所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時電流犬，即La更亮一些，；當(dāng)S斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中電流開始減小，即從厶減小，故La慢慢熄滅，L