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(cè)

第頁(yè)第二章電磁感應(yīng)第4節(jié)自感和互感【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解互感現(xiàn)象及其應(yīng)用；2.能夠通過(guò)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(dòng)勢(shì)的表達(dá)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(diǎn)】1.自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)2.會(huì)利用自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象解決實(shí)際問(wèn)題復(fù)習(xí)回顧問(wèn)題1.引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的條件是什么？問(wèn)題2.楞次定律的內(nèi)容是什么？思考：在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？【質(zhì)疑提升1】互感現(xiàn)象1．定義：兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì)。2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)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(jiàn)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(gè)線圈之間，而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)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(shí)會(huì)影響電路的正常工作?！举|(zhì)疑提升2】自感現(xiàn)象1．定義：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。由于而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)。2．通電自感和斷電自感電路現(xiàn)象自感電動(dòng)勢(shì)的作用通電自感閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡A1緩慢地亮起來(lái)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(kāi)開(kāi)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(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是導(dǎo)體中原電流的變化；(2)通過(guò)線圈的電流不能發(fā)生突變，只能；(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體；(4)自感電動(dòng)勢(shì)只是過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不能使過(guò)程反向。4．?dāng)嚯娮愿兄?，燈泡是否閃亮問(wèn)題(1)通過(guò)燈泡的自感電流大于原電流時(shí)，燈泡閃亮；(2)通過(guò)燈泡的自感電流小于或等于原電流時(shí)，燈泡不會(huì)閃亮。5．危害：變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備中有匝數(shù)很多的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使得開(kāi)關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生，燒蝕接觸點(diǎn)，甚至?xí)鹑松韨??！举|(zhì)疑提升3】自感系數(shù)自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣，跟穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過(guò)線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動(dòng)勢(shì)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(jiǎn)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(zhǎng)短、匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)。單位：亨利(H)，1H=mH=μH【質(zhì)疑提升4】磁場(chǎng)的能量1．自感現(xiàn)象中的磁場(chǎng)能量(1)線圈中電流從無(wú)到有時(shí)：磁場(chǎng)從無(wú)到有，電源把能量輸送，儲(chǔ)存在中。(2)線圈中電流減小時(shí)：中的能量釋放出來(lái)轉(zhuǎn)化為電能。2．電的“慣性”：自感電動(dòng)勢(shì)有阻礙線圈中的“慣性”。線圈的自感系數(shù)，這個(gè)現(xiàn)象越明顯?！倦S堂練習(xí)】1.如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個(gè)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(guò)線圈b的磁通量一定為0C．線圈b輸出的交變電流不對(duì)線圈a的磁場(chǎng)造成影響D．線圈a的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈b中一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.如圖所示，有兩個(gè)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(shuō)法正確的是（）A．開(kāi)關(guān)閉合瞬間A、B兩燈一起亮B．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間B燈會(huì)閃亮一下，A燈不會(huì)閃亮一下C．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后A燈比B燈亮D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，流過(guò)A燈的電流方向不變3.手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式．如圖所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類似，通過(guò)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(chǎng)傳遞能量．當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電．在充電過(guò)程中()A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D.手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒(méi)有損失4.在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過(guò)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(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)互相抵消B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D.以上說(shuō)法均不對(duì)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(gè)相同的