互感和自感

导入新课

在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连

接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？

法拉第发现电磁感应现象的第一个成功试验

就是互感现象。

到底什么是互感？自感又是怎么回事呢？这节课我们就来学习这方面的内容。

1.知识与技能

知道互感与自感现象都是常见的电磁感应现象。

知道自感电动势的大小由什么因素决定，并理

解自感电动势的作用，能解释相关现象。

知道自感系数的单位、决定因素。教学目标

2.过程与方法

利用已知知识发现问题，提出问题以及设计解

决问题的方法，产生创新和设计的冲动。

了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用

和防止。培养学生客观全面认识问题的能力。

能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电

自感现象的成因及磁场的能量转化问题。

3.情感态度与价值观

体验用已知知识去探索未知规律的乐趣，增

强成就感。

通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自

感现象的成因及磁场的能量转化问题。教学重、难点

教学重点

自感电动势的作用

教学难点

断电自感过程对小灯泡闪亮一下的原因解释1.互感现象2.自感现象3.自感系数4.

磁场的能量本节导航1.互感现象合F

互感现象

1B2B

2I1I

当线圈1中的电流变化时,所激发的磁场会在

它邻近的另一个线圈2中产生感应电动势。这种

现象称为互感现象。该电动势叫互感电动势。

互感电动势与线圈电流变化快慢有关；与两

个线圈结构以及它们之间的相对位置和磁介质的

分布有关。注意互感系数

1B2B

2I1I

回路1中的电流在回

路2中产生的磁通量1I

12121IMΦ

回路2中的电流在回

路1中产生的磁通量2I

21212IMΦM21、M12是比例系

数,M21称为线圈1对线圈2的

互感系数，M12称为线圈2

对线圈1的互感系数。

从能量观点可以证明两个给定的线圈有：

M就叫做这两个线圈的互感系数，简称为互感。MMM2112

212

1212112IΦ

IΦMMM注意

互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对

位置以及周围的磁介质有关。

必选修3—2

- 1 - 第六节 互感与自感

教研组长 年级主任

教务主任

（第3周2016年3月7-11号 编: 张全胜 审: 全体）

【课标要求】

1.本节知识点

（1）知道什么是自感现象和自感电动势

（2）知道什么是互感现象和互感电动势

（3）知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位

（4）知道自感现象的利和弊以及对它们的利用和防止

2. 重点

认识产生互感和自感现象的原因及规律判断

3. 难点

能利用自感和互感现象规律解决有关问题

【自主学习】

1.互感现象

两个线圈之间没有用导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线

圈中产生中产生 ，这种现象叫做 。这种感应电动势叫做

电动势。

说明：（1） 是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。

（2） 可以把能量由一个电路传到另一个电路。变压器就是利用

制成的。

（3）在电力工程和电子电路中， 有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感。

2.自感现象

（1）实验：如图甲所示的电路，首先闭合S后调节R，使1A、2A的亮度相同。如图乙所示的电路中。选择适当的灯泡A和线圈L，使灯泡A的电阻大于线圈L的直流电阻。

（2）现象：如图甲中S闭合后，2A立刻发光，1A逐渐亮起来；如图乙中断开时，灯A并非立刻熄灭，而是闪烁一下逐渐熄灭。

L A1

A2

S R R

高中物理之互感和自感知识点

互感

当一个线圈中电流变化，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。

1应用

利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈（即互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路），因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。

2危害

互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。

自感

由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。

1自感电动势

自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。

2自感电动势的方向 自感电动势的方向遵从楞次定律，由于在自感现象里，引起穿过线圈磁通量变化的原因是线圈自身的电流发生变化，因此，根据楞次定律可以得到自感电动势的方向总是“阻碍”引起自感电动势的电流的变化。

对“阻碍”含义的正确理解是：当自感电动势是由于电流增大而引起时，自感电动势阻碍电流增加，自感电动势方向与原电流方向 相反；当自感电动势是由于电流减小而引起时，自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向与原电流方向相同。

3自感电动势的大小

；L为自感系数；

L跟线圈的大小，形状，圈数，以及是否有铁芯等因素有关。

线圈越粗，越长、单位长度上的匝数越密,横截面积越大,它的自感系数越大,另外有铁芯的线圈自感系数大大增加 。

单位是亨利，符号是H，1H=103mH=106μH

根据已知条件不同，自感电动势的大小可以有以下两种算法：

由计算，其中n为线圈的匝数，为线圈中磁通量的变化率； 由计算，其中L为线圈的自感系数，为线圈中电流的变化率。

自感现象的说明

如图所示，当合上开关后又断开开关瞬间，电灯L为什么会更亮？

①当合上开关后，由于线圈的电阻比灯泡的电阻小，因而过线圈的电流I2较过灯泡的电流I1大，当开关断开后，过线圈的电流将由I2变小，从而线圈会产生一个自感电动势，于是电流由c→b→a→d流动，此电流虽然比I2小但比I1还要大．因而灯泡会更亮。假若线圈的电阻比灯泡的电阻大，则I2＜I1，那么开关断开后瞬间灯泡是不会更亮的。

第6节互感和自感

一、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么是互感现象和自感现象。

2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。

3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。

4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

（二）过程与方法

1．通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。

2．通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点

二、重点和难点

教学重点

1．自感现象。

2．自感系数。

教学难点

分析自感现象。

三、教学手段与策略

以“验为基础，过程为主线，变式为手段，思维为中心”的教学模式，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

四、课时安排 ： 1课时

五、教学过程

（一）引入新课

提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

引起回路磁通量变化的原因有哪些？

（1）在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？

（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？

本节课我们学习这方面的知识。

（二）进行新课

1、互感现象

在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。

当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。

当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。

利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。