高二物理人教版選修32互感和自感

1、互感和自感重/難點重點：知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定因素。難點：能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象。 重/難點分析重點分析：當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感。自感現(xiàn)象是指當(dāng)線圈自身電流發(fā)生變化時，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)線圈中的電流增加時，自感電流的方向與原電流方向相反；當(dāng)線圈中電流減小時，自感電流的方向與原電流的方向相同。自感電動勢的大小與電流的變化率成正比。難點分析：自感現(xiàn)象只有在通過電路的電流發(fā)生變化時才會產(chǎn)生。在判斷電路性質(zhì)時，一般分析方法是：當(dāng)流過線圈L的電流突然增

2、大瞬間，我們可以把L看成一個阻值很大的電阻；當(dāng)流經(jīng)L的電流突然減小的瞬間，我們可以把L看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流。突破策略一、互感現(xiàn)象要點詮釋：（1）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)生于任何相互靠近的電路之間。（2）互感現(xiàn)象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)象制成的。（3）在電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，應(yīng)設(shè)法減小電路間的互感。二、自感現(xiàn)象要點詮釋：1自感電動勢的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。2自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，當(dāng)

3、原來電流增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當(dāng)原來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相同。3自感電動勢大小：，大小由電流變化的快慢和自感系數(shù)決定。三、自感系數(shù)要點詮釋：（1）大?。壕€圈長度越長，線圈橫截面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)越大；線圈有鐵芯比無鐵芯時自感系數(shù)大得多。（2）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量，數(shù)值上等于通過線圈的電流在內(nèi)改變時產(chǎn)生的自感電動勢的大小。（3）單位：亨利（符號），1亨=毫亨=微亨（）。四、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止1應(yīng)用：電感線圈可以把電能轉(zhuǎn)化為磁場能儲存起來，也可以把儲存的磁場能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)自感系數(shù)很大時，可以產(chǎn)生自感電動勢，增大

4、電路的瞬時電壓。電感線圈可以延續(xù)電流的變化時間，起到一定的穩(wěn)定電流的作用，在交流電路中，常用電感線圈來通直流阻交流，通低頻阻高頻。電感線圈在各種電器設(shè)備和無線電技術(shù)中應(yīng)用廣泛，如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器、LC振蕩電路等。2危害和防止：在切斷自感系數(shù)很大、電流很強的電路的瞬間，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，形成電弧，危及工作人員和設(shè)備安全，在這類電路中應(yīng)采用特別的開關(guān)；制作精密電阻時，采用雙線繞法來消除自感現(xiàn)象。五、電感和電阻的比較1阻礙作用:電阻R對電流有阻礙作用，電感L對電流的變化有阻礙作用。2大小因素:電阻越大，對電流的阻礙越大，產(chǎn)生的電勢差越大；電感越大，對電流的阻礙作用越大，產(chǎn)生的自感電動勢越大

5、。3決定因素:電阻R決定于導(dǎo)體長度、橫截面積、材料電阻率；電感L決定于線圈長度、橫截面積、匝數(shù)、有無鐵芯等。4聯(lián)系:電感和電阻都是反映導(dǎo)體本身性質(zhì)的物理量。六、線圈對變化電流的阻礙作用與對穩(wěn)定電流的阻礙作用的比較1兩種阻礙作用產(chǎn)生的原因不同線圈對穩(wěn)定電流的阻礙作用，是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻決定，對穩(wěn)定電流阻礙作用的產(chǎn)生原因，是金屬對定向運動電子的阻礙作用。而線圈對變化電流的阻礙作用，是由線圈的自感現(xiàn)象引起的，當(dāng)通過線圈中的電流變化時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙線圈中電流變化。2兩種阻礙作用產(chǎn)生的效果不同在通電線圈中，電流穩(wěn)定值為，由此可知，線圈的穩(wěn)態(tài)電阻決定了電流的穩(wěn)定值。

6、L越大，電流由零增大到穩(wěn)定值的時間越長，也就是說，線圈對變化電流的阻礙作用越大，電流變化的越慢?？傊?，穩(wěn)態(tài)電阻決定了電流所能達(dá)到的穩(wěn)定值，對變化電流的阻礙作用決定了要達(dá)到穩(wěn)定值所需的時間。七、在斷電自感中，燈泡是否閃亮一下的判斷方法如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)斷開后，燈泡是否會閃亮一下？閃亮一下的條件是什么？設(shè)開關(guān)閉合時，電源路端電壓為，線圈的電阻為，燈泡的電阻為，則通過線圈的電流為，通過燈泡的電流為。當(dāng)開關(guān)斷開后，線圈和燈泡組成的回路中的電流從開始減弱。若，有，在斷開開關(guān)的瞬間，通過燈泡的電流會瞬間增大，燈泡會閃亮一下。若，有，斷開開關(guān)后，通過燈泡的電流減小，燈泡不會閃亮一下。八、電路中電流大小變化的判斷方法在進(jìn)行分析計算時，要注意：如果電感線圈的直流電阻為零，那么電路穩(wěn)定時可認(rèn)為線圈短路；在電流由零增大的瞬間可認(rèn)為線圈斷路。如圖所示，閉合穩(wěn)定后，若不考慮線圈的直流電阻，則燈泡不亮，流過線圈的電流較大。在斷開的瞬間，燈泡和線圈構(gòu)成了閉合回路，其中線圈中電流的流向不變，其大小只能在原來大小的基礎(chǔ)上減弱。突破反思本節(jié)課為了讓學(xué)生經(jīng)歷必要的認(rèn)知過程，嘗試?yán)谩把舆t判斷”的探究教學(xué)策略，適當(dāng)改進(jìn)演示實驗，變陳述性問