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《高二物理互感和自感》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、六、互感和自感［要點導學］1.互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應現(xiàn)象，如圖4-6-1只要A線圈的電路中可變電阻的阻值R周期性地變化，那么A和B兩個線圈之間就會發(fā)生互感現(xiàn)象。例如電阻R增大，A中電流變小，B線圈中磁通量減少產(chǎn)生感應電流，感應電流產(chǎn)生的磁場也會引起A線圈中磁通量的變化，所以A、B兩個線圈的磁通量是互相影響的，象這樣兩個互相靠近的線圈中只要有一個線圈中的電流變化，就會出現(xiàn)互感現(xiàn)象。2.自感現(xiàn)象是因為線圈自身的電流變化而引起線圈的磁通量變化，由此產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。所以自感現(xiàn)象就是一種電磁感應現(xiàn)象。自感現(xiàn)象既遵循法拉第電磁感應定律又
2、遵循楞次定律。只是因為自感線圈內(nèi)的磁通量的變化率與線圈內(nèi)的電流的變化率成正比例，所以電流變化越快自感電動勢越大。也就是說自感電動勢與電流的變化率成正比，比例常數(shù)就是自感系數(shù)L，單位是亨利，符號是H。3.因為自感現(xiàn)象是以電流變化為主線展開討論的，所以在研究自感問題時，應首先研究電流的變化情況。因電流的變化引起磁場的變化，磁場的變化引起磁通量的變化，磁通量的變化產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢總是阻礙電流的變化。但阻礙電流的變化不等于阻止電流的變化。4.在具體分析自感支路對其他電路影響時，如果自感支路的電流在減少則應該把產(chǎn)生自感電動勢的線圈看作新的電
3、源，新電源阻礙電流的減少；如果自感支路中的電流在增大，自感線圈就相當于一個接反了的電源，這一電源阻礙電流的增加。5.線圈的自感系數(shù)是由線圈自身的性質(zhì)決定的，與線圈中的電流無關(guān)。這一點就象導體的電阻與導體中的電流無關(guān)一樣。影響線圈自感系數(shù)的因素很多(空心線圈的自感系數(shù)與單位長度的匝數(shù)的平方成正比，與線圈的體積成正比)，但插入鐵芯線圈的自感系數(shù)明顯增大（約為103-104倍）。6.磁場與電場一樣也具有能量，磁場是由電流產(chǎn)生的，所以線圈中電流變化時磁場的能量就在變化；電場是由電荷產(chǎn)生的，所以電容器中電荷量變化時電場的能量就在變化。電場能與磁場能可
4、以相互轉(zhuǎn)化，這一問題后面還會繼續(xù)學習。［范例精析］例1如圖4-6-2示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是：（）A.合上開關(guān)K接通電路時A2先亮，A1后亮最后一樣亮B.合上開關(guān)K接通電路時，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)K切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會兒熄滅D.斷開開關(guān)K切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅解析：合上開關(guān)K接通電路時L阻礙電流增大，所以A2先亮、A1后亮。斷開開關(guān)K切斷電路時，在L、A1、A2組成了新電路，L是新電源，（電流方向順時針），所以A1A2都要過一會兒才熄滅。正
5、確答案是A和D。拓展：在斷開開關(guān)K時L中的電流減小，L中產(chǎn)生了阻礙電流減小的自感電動勢，但阻礙不是阻止，電流還是在減小，電流的方向還是由L流向A1，再流入A2，再流入L，形成順時鐘方向的電流。例2圖4-6-3為一演示實驗電路圖，圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡，電鍵K處于閉合狀態(tài)，電路是接通的，現(xiàn)將電鍵K打開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從端到端，這個實驗是用來演示現(xiàn)象。解析：K閉合時L中電流的方向是b—L—a，K斷開的瞬間L中電流突然減小，L中產(chǎn)生阻礙電流減小的感應電動勢，L成為新的電源，但電流只能在原方向上減小，所以正確
6、答案是：[a到b，斷路時的自感現(xiàn)象]。拓展：本題的考查點與上題相同，說明這部分內(nèi)容是高考的熱點內(nèi)容。應該高度重視。例3一個線圈的電流在均勻增大，則這個線圈（）A．自感系數(shù)也將均勻增大B．自感電動勢也將均勻增大C．磁通量也將均勻增大D．自感系數(shù)，自感電動勢都不變解析：電流均勻增大則磁通量均勻增大，磁通量的變化率恒定。所以自感電動勢不變。自感系數(shù)與電流無關(guān)。正確答案是C和D。拓展：在自感現(xiàn)象中電流的變化率與磁通量的變化率是成正比例的，因為線圈中的磁場就是它自身的電流產(chǎn)生的，電流增大磁場就增強，磁通量就增大。例4、如圖4-6-4所示的電路中，兩個
7、電流表G1和G2的零點都在刻度盤中央，當電流從“-”接線柱流入時，指針向右擺，當電流從“+”接線柱流入時，指針向左擺，當電路接通并達到穩(wěn)定時再斷開的瞬間，下列哪個說法符合實際（）A．G1指針向左擺，G2指針向右擺B．G1指針向右擺，G2指針向左擺C．G1、G2的指針都向左擺D．G1、G2的指針都向右擺解析：K斷開的瞬間，LRG1G2組成了一個新的回路，新回路的電源是L，L阻礙L中的向右的電流減少，所以回路中還有順時針的電流，正確答案是A。拓展：本題的考點與例一和例二相同，只是在情景上多加了兩個電流表，這類問題的關(guān)鍵是確定L中原來的電流方向，
8、L作為新電源時電流的方向并不改變。例5如圖4-6-5所示的兩個線圈A和B并排放置，當A線圈的電鍵S閉合的瞬時，B線圈中因磁通量增加而產(chǎn)生感應電流。請說明此時B線圈中感應電流對A線
