互感和自感+導(dǎo)學(xué)案- 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

第頁第二章電磁感應(yīng)第4節(jié)自感和互感【學(xué)習目標】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式E＝Leq\f(ΔI,Δt)，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?！局仉y點】1.自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點2.會利用自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象解決實際問題復(fù)習回顧問題1.引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的條件是什么？問題2.楞次定律的內(nèi)容是什么？思考：在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？【質(zhì)疑提升1】互感現(xiàn)象1．定義：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生的現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作互感電動勢。2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把由一個線圈傳遞到另一個線圈，變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。3．危害：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。在電力工程中和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作?！举|(zhì)疑提升2】自感現(xiàn)象1．定義：當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。由于而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作自感電動勢。2．通電自感和斷電自感電路現(xiàn)象自感電動勢的作用通電自感閉合開關(guān)后，燈泡A1緩慢地亮起來A1中電流方向（選填“由左向右”或“由右向左”）阻礙電流的斷電自感斷開開關(guān)后，燈泡A逐漸變暗，直至熄滅，或閃亮一下再逐漸熄滅A中電流方向（選填“由左向右”或“由右向左”）阻礙電流的3.自感現(xiàn)象的四大特點(1)自感電動勢總是導(dǎo)體中原電流的變化；(2)通過線圈的電流不能發(fā)生突變，只能；(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當于普通導(dǎo)體；(4)自感電動勢只是過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向。4．斷電自感中，燈泡是否閃亮問題(1)通過燈泡的自感電流大于原電流時，燈泡閃亮；(2)通過燈泡的自感電流小于或等于原電流時，燈泡不會閃亮。5．危害：變壓器、電動機等設(shè)備中有匝數(shù)很多的線圈，當電路中的開關(guān)斷開時會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使得開關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生，燒蝕接觸點，甚至會引起人身傷害。【質(zhì)疑提升3】自感系數(shù)自感電動勢的大小跟其它感應(yīng)電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。公式：E=L。L稱為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或。自感表示線圈產(chǎn)生本領(lǐng)大小的物理量。L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。單位：亨利(H)，1H=mH=μH【質(zhì)疑提升4】磁場的能量1．自感現(xiàn)象中的磁場能量(1)線圈中電流從無到有時：磁場從無到有，電源把能量輸送，儲存在中。(2)線圈中電流減小時：中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能。2．電的“慣性”：自感電動勢有阻礙線圈中的“慣性”。線圈的自感系數(shù)，這個現(xiàn)象越明顯。【隨堂練習】1.如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈a和b，則（）A．線圈a輸入正弦交變電流，線圈b可輸出恒定電流B．線圈a輸入恒定電流，穿過線圈b的磁通量一定為0C．線圈b輸出的交變電流不對線圈a的磁場造成影響D．線圈a的磁場變化時，線圈b中一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢2.如圖所示，有兩個完全相同的燈泡A、B，A與一自感線圈L相連接，B與一定值電阻相連，線圈L的直流電阻阻值與定值電阻R的阻值相等，下列說法正確的是（）A．開關(guān)閉合瞬間A、B兩燈一起亮B．開關(guān)斷開瞬間B燈會閃亮一下，A燈不會閃亮一下C．開關(guān)閉合穩(wěn)定后A燈比B燈亮D．斷開開關(guān)瞬間，流過A燈的電流方向不變3.手機無線充電是比較新穎的充電方式．如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量．當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實現(xiàn)為手機電池充電．在充電過程中()A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞D.手機和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失4.在制作精密電阻時，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的互感現(xiàn)象，采取了雙線繞法，如圖所示，其道理是（）A.當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的互感電動勢互相抵消B.當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C.當電路中的電流變化時，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D.以上說法均不對5.如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的