互感和自感11

《互感和自感》问题综合解决-评价单：[学习目标]1.了解互感现象及互感现象的应用．(重点)2.了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响．(难点)3.了解自感系数的意义和决定因素．(重点)4.知道磁场具有能量．(难点)【预习评价】A 1. 电磁感应现象发生的条件是什么？2. 当闭合开关时电流表中有没有电流？电能是从哪里来的？一、互感现象1．互感现象(1)定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流______时，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．产生的电动势叫做___________．(2)应用互感现象可以把______由一个线圈传递到另一个线圈， ________、收音机的“__________”就是利用互感现象制成的．(3)危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．2．自感现象(1)定义当一个线圈中的电流______时，它所产生的______的磁场在它本身激发出感应电动势的现象．产生的电动势叫作___________．(2)通电自感和断电自感自感电动势的作用是什么？方向如何判断？1．自感系数(1)自感电动势的大小E＝_______，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：_____，符号：__．(2)决定线圈自感系数大小的因素线圈的_____、_____、_____，以及是否有_____等．在演示断电自感时，开关断开后小灯泡并不立即熄灭，这一现象是否违背了能量守恒定律？小灯泡消耗的电能是从何处获得的？学生分组探究一对互感现象和自感现象的理解第1步探究——分层设问，破解疑难1．互感现象中能量是怎样转化的？【提示】互感现象中能量是依靠原线圈电流产生的磁场能，磁场能通过铁芯传递到另一线圈，又转化为电能．2．电感线圈在电路中的作用是什么？【提示】阻碍电流的变化．3．自感电动势怎样产生？如何确定其方向？第2步结论——自我总结，素能培养1．对互感现象的理解(1)互感现象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)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．(3)在电力工程和电子电路中，互感现象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．对自感现象的理解(1)对自感现象的理解自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律．(2)对自感电动势的理解①产生原因通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．(3)对电感线圈阻碍作用的理解①若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使得通过电感线圈的电流不能突变．②若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的．第3步例证——典例印证，思维深化(多选)(2014·湖南浏阳高二检测)如图4­6­2所示的电路中，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零．LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是( )A．开关S由断开变为闭合，LA、LB同时发光，之后亮度不变B．开关S由断开变为闭合，LA立即发光，之后又逐渐熄灭C．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA、LB同时熄灭D．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA再次发光，之后又逐渐熄灭【思路点拨】(1)电流变化时，电感线圈对电流的变化有阻碍作用．(2)电流稳定时，电感线圈相当于一段导线的作用．（一）互感现象问题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？问题2: 什么现象叫做互感？由互感现象产生的电动势叫做什么电动势？问题3: 1．互感现象中能量是怎样转化的？电感线圈在电路中的作用是什么？问题4:(二)、自感现象问题5: 自感现象是如何定义的？问题6: 请结合右图分析通电自感？问题7：请结合右图分析断电自感？问题8：自感电动势大小的决定因素有哪些？请写出自感电动势大小的计算公式。

课题 4.6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：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。

（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教具准备：多媒体课件，自感实验器材二、教学过程：复习提问：这一章我们主要讲了三个知识点：产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量变化电磁感应定律：感应电动势的，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比楞棱次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

关键是对阻碍的理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场要阻碍其增加，方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场要阻碍其减少，方向与原磁场方向相同。

课堂导入：电源一个、线圈2个、开关一个、滑动变阻器1个，灯泡1个，导线若干老师提出问题：根据这些器材，有什么样的方法可以让灯泡不与电源连接也能发光呢？找学生设计、连接电路，观察实验现象。

实验成功后，老师提问实验的学生：为什么要这样设计呢，能用学过的知识解释一下吗？学生回答：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。

引出互感和互感电动势：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。

变压器、收音机就是利用互感制成的，在电力工程和电子电路中，自感有时会影响电路的正常工作，这时要减小电路见的自感。

教师：通过互感，我们知道一个电路电流变化会使另一个电路产生感应电动势，当电流发生变化时，会不会在电路自身产生感应电动势呢？下面我们通过实验来探究一下。

《互感与自感》教学反思范文〔精选3篇〕《互感与自感》教学反思1互感和自感现象都是电磁感应现象的特例。

学习“互感现象〞和“自感现象〞的重要性在于它具有实际的应用价值。

主要内容有自感现象、互感现象和磁场的能量三局部，教学重点是自感系数和自感电动势有关自感规律的认识。

通过本节课的学习，启发引导学生利用前面学过的电路知识及电磁感应知识，分析通电自感和断电自感的电路图，预测将会产生的实验现象，然后再通过观察实验现象验证自身的思维，并归纳总结自感现象这一规律产生的原因。

引导学生从事物的共性中开掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。

会用自感知识分析，解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。

通过分析实验电路和直观的演示实验，引导学生运用已学的电磁感应知识进行分析、归纳，再利用电路中的并联规律，从而帮助学生突破本节重点、排除难点。

《互感与自感》教学反思2互感和自感是对电磁感应的一种总结，起到了承前启后的作用。

在这节教学的过程中，我引导学生从事物的共性中开掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。

会用自感知识分析，解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。

我把这堂课设计为“探究性〞教学，为了增加学生的感性认识并增强他们对物理学习的兴趣，我利用了演示实验。

教学设计思路分为以下几步：“提出问题→猜测→实验验证→论证探究→得出结论→课堂讲练→稳固练习〞。

这节课中我还存在一些缺乏之处：本节课为实验探究课，如果能让学生分组探索实验，将更能激发学习兴趣，更有利于学生思维的拓展和延伸，也有利于学生个性的开展。

总之在以后的教学中我会尽量在课堂上让学生多展示自己，并鼓励学生多思考，多动手，尽量多的给学生设计和动手的时机。

《互感与自感》教学反思3本节课的课题是《互感与自感》，按照教材的要求，互感只要求了解，自感是本节课的重点、难点。

《互感和自感》教学反思教学反思：《互感和自感》引言：本次教学是针对高中物理课程中的《互感和自感》这一内容进行的，通过本堂课的教学实践，我对自己的教学过程进行了反思和总结。

下面将从准备工作、教学过程和教学效果三个方面进行详细分析和总结，以期能够发现问题并提出改进措施，提高教学质量和效果。

一、准备工作：在准备工作中，我主要进行了以下方面的工作：制定教学目标、设计教学内容和教学手段。

1. 制定教学目标根据课程标准和教学大纲，我制定了本次教学的具体目标。

我希望通过本堂课的教学，让学生能够理解互感和自感的基本概念，掌握计算互感和自感的方法，了解互感和自感在实际电路中的应用，并能够解决相关的问题。

2. 设计教学内容在设计教学内容时，我将知识点进行了整理和梳理，确定了教学要点和重点。

我主要围绕互感和自感的定义、计算方法、性质和应用等方面进行了深入的讲解，并通过实例和例题进行了实际操作和解答。

3. 设计教学手段在教学手段的设计上，我采用了多种教学方法，包括讲授、演示、实验和讨论等。

通过这些不同的教学手段，我旨在激发学生的学习兴趣，增强他们的思维能力和动手能力，使他们能够更好地理解和掌握互感和自感这一难点知识。

二、教学过程：在教学过程中，我主要进行了以下方面的工作：导入引入、知识讲解、实例演示和问题解答。

1. 导入引入在开始授课前，我设计了一些导入引入环节，旨在激发学生的学习兴趣，调动他们的思维和注意力。

我通过提问、讲故事、展示实物等方式引入互感和自感的概念和应用，并与学生进行互动交流。

2. 知识讲解在知识讲解环节中，我对互感和自感的基本概念、计算方法、性质和应用进行了系统的讲解和说明。

我用简明易懂的语言，配以生动形象的例子和图表，帮助学生理解和掌握相关的知识点，并把握其中的要点和难点。

3. 实例演示在实例演示环节中，我选择了一些典型的例题，通过演示的方式向学生展示了如何计算互感和自感的数值、如何分析互感和自感在电路中的作用、如何解决相关的问题等。

互感与自感的关系互感和自感是两个物理概念，它们在电磁学和电路理论中起着重要的作用。

本文将探讨互感和自感之间的关系及其在电路中的应用。

一、互感和自感的定义互感是指两个或多个线圈或导体之间由于磁场的相互作用而产生的感应电势。

当电流通过一个线圈时，其磁场会影响附近的其他线圈，从而使其他线圈中有感应电势的产生。

这种现象称为互感。

自感是指电流通过一个线圈时，该线圈自身所产生的磁场对自身感应电势的影响。

当电流变化时，线圈中的磁场也会发生变化，从而在线圈中引起感应电势，这种现象称为自感。

二、互感和自感的关系互感和自感都是由于磁场变化而引起的感应电势，它们之间存在着密切的关系。

在电路中，互感和自感可以相互转换。

当两个线圈互相靠近时，它们之间会产生互感。

互感的大小与线圈的匝数、线圈之间的距离以及磁性材料的性质有关。

互感可以用数学公式表示为：M = k√(L1L2)其中，M表示互感系数，L1和L2分别表示两个线圈的自感系数，k表示两个线圈之间的耦合系数。

自感可以看作是互感的特殊情况，即只有一个线圈时的互感。

自感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中的电流有关。

自感可以用数学公式表示为：L = μ0μrN²A/l其中，L表示自感系数，μ0表示真空中的磁导率，μr表示线圈中的相对磁导率，N表示线圈的匝数，A表示线圈的横截面积，l表示线圈的长度。

互感和自感之间的关系可以通过互感和自感之比来描述，这个比值称为耦合系数。

耦合系数是一个介于0和1之间的数，表示互感和自感之间的相对强度。

当耦合系数等于1时，表示互感和自感完全一致；当耦合系数等于0时，表示互感和自感完全独立。

三、互感和自感的应用互感和自感在电路中有着广泛的应用。

它们可以实现信号的耦合、变压器的工作以及电路的滤波等功能。

1. 信号耦合：互感可用于将一个电路的信号传递到另一个电路中。

通过合适选择互感系数和耦合方式，可以实现信号的耦合和传输。

2. 变压器：变压器是基于互感的原理工作的。

专题二十四互感与自感基本知识点一、互感1．互感现象：两个线圈之间并没有导线相连，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感应电动势，这种现象叫做互感现象．2．互感电动势：在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势．3．对互感的三点理解．(1)互感现象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)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．(3)在电力工程和电子电路中，互感现象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．二、自感1．定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．2．本质分析：由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁通量发生变化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中，由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势．3．从能量角度分析：在断电自感实验中，S断开前，线圈L中有电流，则线圈中有磁场能．S断开后，线圈所储存的磁场能通过灯泡释放出来，流过线圈的电流在原来大小的基础上逐渐减小，由于I L＞I A，故灯泡会闪亮一下．4．自感电动势(1)自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用．(2)自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同．也遵循“增反减同”的规律．三、、通电自感和断电自感在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗．要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况.与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然变大，然后逐渐减小达到稳定，灯泡先亮后逐渐变暗断电时电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况灯泡电流方向均改变例题分析一、互感现象例1如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引(对应训练)如图所示，一个矩形铁芯上绕制两个线圈A和B。

第四节 互感和自感[学习目标] 1.了解互感现象及其应用.2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.3.了解自感电动势的表达式E ＝L ΔI Δt ，知道自感系数的决定因素.4.了解自感现象中的能量转化． 一、互感现象 1．互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈A 、B ，当线圈A 中的电流发生变化时，它产生的变化的磁场在线圈B 中激发出了感应电动势．根据对称性思想，线圈B 中感应电流的变化，同时也会在线圈A 中产生相应的感应电动势，这种现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感电动势．2．应用：利用互感现象，可以将一个线圈中变化的信号传递到另外一个线圈，如变压器，就是利用互感现象制成的．3．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间．在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作．二、自感现象由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感．在自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势．三、自感系数1．自感电动势：E ＝L ΔI Δt ，其中ΔI Δt是电流的变化率；L 是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H.2．自感系数与线圈的形状、长短、匝数，以及是否有铁芯等因素有关．四、磁场的能量1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中．2．线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能．3．自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质．1．判断下列说法的正误．(1)两个线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象．( × )(2)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反．( × )(3)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关．(×)(4)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大．(√)(5)没有发生自感现象时，即使有磁场也不会储存能量．(×)2．如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮．当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭．(均选填“立即”或“缓慢”)图1答案缓慢立即缓慢缓慢一、互感现象导学探究如图2所示，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？图2答案两个线圈之间并没有导线相连，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．知识深化1．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大．2．应用与危害(1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的．(2)危害：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感．例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象．(多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图3所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中()图3A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失答案AC解析送电线圈中通入的是正弦式交变电流，故产生的磁场也是周期性变化的，受电线圈中产生的感应电流也是周期性变化的，感应电流产生的磁场也是周期性变化的，故A正确，B 错误；送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，故C正确；有一部分能量会以电磁波的形式散发到周围的空间中损失掉，也有一部分能量转化为手机的内能损失掉，故D错误．针对训练1如图4所示，在同一铁芯上绕着两个线圈A、B，单刀双掷开关原来接“1”，现在把它从“1”扳向“2”．则在此过程中，电阻R中的电流方向是()图4A．先由P→Q，再由Q→PB．先由Q→P，再由P→QC．始终由Q→PD．始终由P→Q答案 A解析由于A线圈产生的磁场发生变化，B线圈中会产生感应电流，这就是互感．将开关由“1”扳到“2”的过程中，分两个阶段来分析电阻R上的电流方向．(1)在线圈A中电流沿原方向减小的过程中，线圈A的磁场自右向左也跟着减弱，导致穿过线圈B的磁通量减少．由楞次定律知，线圈B中会产生由P→Q的感应电流；(2)在线圈A中电流沿原方向增大的过程中，线圈A的磁场自右向左也跟着增强，导致穿过线圈B的磁通量增加．由楞次定律知，线圈B中会产生由Q→P的电流．综上分析可知，全过程中流过电阻R的电流方向先是由P→Q，然后是由Q→P，所以A正确．二、自感现象导学探究1．按照图5连接电路．图5(1)开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？(2)利用已学知识解释该现象．答案(1)灯泡2立即发光，而灯泡1是逐渐亮起来的．(2)接通电源的瞬间，电流增加，线圈L中产生感应电动势．根据楞次定律，线圈L中的感应电动势会阻碍电流的增加，所以灯泡1慢慢地亮起来．2．按照图6连接电路．(已知灯泡的电阻小于线圈L的直流电阻)图6(1)先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关．观察并说明开关断开时灯泡的亮度．(2)利用已学知识解释该现象．答案(1)灯泡逐渐熄灭．(2)开关断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势阻碍线圈L中的电流减小，线圈中产生与原方向相同的电流，与灯泡构成闭合回路，所以灯泡不是马上熄灭，而是慢慢熄灭．知识深化1．对自感现象的理解自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律．2．对自感电动势的理解(1)产生原因通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势．(2)自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)．(3)自感电动势的作用阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用．3．对电感线圈阻碍作用的理解(1)若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使通过电感线圈的电流不能突变．(2)若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的．(3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图7.图7考向1通电自感现象如图8所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的自感系数很大，直流电阻较小)()图8A．A比B先亮，然后A逐渐熄灭B．B比A先亮，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，然后A逐渐熄灭D．A、B一起亮，然后B逐渐熄灭答案 B解析S闭合时，线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，电路稳定后线圈L的直流电阻较小，故流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确．考向2断电自感现象如图9所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L的直流电阻，现断开开关S，以下说法正确的是()图9A．小灯泡A越来越暗，直到熄灭B．小灯泡B越来越暗，直到熄灭C．线圈L中的电流会立即消失D．线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右答案 D解析S断开瞬间，B立即熄灭．由于小灯泡A的电阻大于线圈L的直流电阻，所以S断开前线圈的电流大于小灯泡A中的电流．S断开瞬间，线圈中出现自感电动势，从而阻碍电流的减小，线圈中的电流方向不变，但大小由原电流逐渐减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和A组成新的回路，所以A先亮一下，然后慢慢熄灭，故D正确．在如图10所示的电路中，开关S闭合且稳定后流过自感线圈的电流是2 A，流过灯泡D的电流是1 A，现将开关S突然断开，能正确反映流过灯泡的电流i在开关S断开前后随时间t变化关系的图像是()图10答案 D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的自感电流，使线圈中的电流从2 A 逐渐减小，方向不变，且与灯泡D 构成闭合回路，通过灯泡D 的电流和线圈L 中的电流相同，也应该是从2 A 逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D 的电流方向相反，故D 对．三、自感电动势和自感系数 导学探究 自感电动势的大小与哪些因素有关？自感系数与哪些因素有关？答案 根据公式E ＝L ΔI Δt可知，自感电动势与自感系数和电流的变化率有关．自感系数与线圈的形状、长短、匝数以及有无铁芯等因素有关．知识深化1．自感电动势(1)表达式：E ＝L ΔI Δt. (2)理解：①公式中ΔI Δt为电流的变化率，电流变化越快，电流变化率越大，自感电动势也越大． ②公式中L 为线圈的自感系数．2．自感系数关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是( )A ．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零B ．线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大C ．自感电动势与原电流方向相反D ．对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比答案 D解析 当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，不产生自感电动势，但是线圈自感系数不为零，选项A 错误；线圈中电流变化越快，产生的自感电动势越大，线圈的自感系数与电流变化快慢无关，选项B 错误；根据楞次定律，当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流增大，自感电动势方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，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，选项C 错误；对于确定的线圈，自感系数L 一定，其产生的自感电动势与其电流变化率ΔI成正比，选项D正确．Δt1．(互感现象)(多选)目前无线电力传输已经比较成熟，如图11所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电．下列说法正确的是()图11A．只要A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大答案BD解析根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，穿过B的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝nΔΦ可知，B线圈中会产生感应电动势，A线圈中电流变Δt化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故B、D正确，C 错误．2．(自感系数)关于线圈的自感系数，下列说法正确的是()A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定答案 D解析线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、C错误，D正确；自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选项A错误．3．(自感现象)如图12所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则()图12A．开关S闭合时，灯泡A比B先亮B．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮C．开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后亮度保持不变D．开关S断开瞬间，A、B闪亮一下逐渐熄灭答案 C解析开关S闭合时，由于L的阻碍作用，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，此后，有电流流过L，且流过L的电流逐渐增大，流过A的电流逐渐减小，电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯比原来更亮且最后亮度保持不变，故C正确，A、B错误；开关S断开瞬间，B 中电流消失，故立即熄灭，由于电感线圈中产生自感电动势，且L和A构成回路，所以A 闪亮一下后逐渐熄灭，故D错误．4．(自感现象中的图像问题)(多选)如图13所示，用电流传感器研究自感现象．电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值．t＝0时刻闭合开关S，电路稳定后，t1时刻断开S，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流I L和电阻中的电流I R随时间t变化的图像．下列图像中可能正确的是()图13答案AD考点一互感现象1．(多选)如图1所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q 与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有()图1A．闭合开关S后，把R的滑片右移B．闭合开关S后，把R的滑片左移C．闭合开关S后，把Q靠近PD．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可答案BC解析闭合开关S后，若把R的滑片右移，穿过Q的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，Q线圈中电流方向与题图电流方向相反，故A错误；同理可知，B正确；闭合开关S后，将Q靠近P，穿过Q的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，Q线圈中的电流方向与题图电流方向相同，故C正确；若S不闭合，则Q线圈中无磁场，故Q中不会有电流产生，故D错误．2．如图2(a)所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压随时间变化的关系如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列选项图中描述线圈ab中电流随时间变化关系的图像，可能正确的是()图2答案 C解析线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则线圈ab中每个时间段内电流的磁场均匀变化，才能在线圈cd中产生大小不变的电动势，因此可能正确反映这一关系的图像只有C，故C正确，A、B、D错误．考点二自感现象3.如图3，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈．下列说法正确的是()图3A．闭合开关S，A、B灯同时亮B．闭合开关S，A灯比B灯先亮C．闭合开关S，A、B灯最后一样亮D．断开开关S，A灯慢慢熄灭，B灯闪亮一下再慢慢熄灭答案 C解析开关闭合的瞬间，电源两端的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光；由于线圈的自感作用，A灯逐渐发光，由于线圈的直流电阻可以忽略，则电路稳定时两灯一样亮，选项A、B错误，C正确．断开开关的瞬间，原来流过B灯的电流立即消失，流过线圈的电流将要减小，线圈产生自感电动势，相当于电源，线圈与两灯A、B构成一个闭合回路，则两灯同时逐渐熄灭；由于原来通过A、B两灯的电流相等，则B灯不会闪亮，选项D错误．4.如图4所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻不计，两个电阻的阻值都是R，开关S原来是断开的，电流I0＝E2R，现闭合开关S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，则该电动势()图4A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0答案 D解析开关S由断开到闭合，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势，自感电动势要阻碍原电流的增大，但阻碍不是阻止，电流仍要增大，达到稳定后电流为2I0，选项D 正确．5．(多选)如图5所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻等于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则()图5A．开关S闭合时，A、B两灯同时亮B．开关S闭合，电流稳定时，A灯熄灭C．开关S断开时，两灯都会亮一下再熄灭D．开关S断开时，A灯灯丝不可能被烧断答案AD解析开关S闭合瞬间，A和B同时发光，故A正确；电路稳定后L的电感不再起作用，起作用的只是它的直流电阻，因A、B是完全相同的两个小灯泡，B此时正常发光，那么说明灯的额定电流由并联的A和L的直流电阻分配，L的直流电阻等于灯泡电阻，那么A支路的，也就是说其亮度较B灯暗，但不熄灭，故B错误；断开开关S的电流等于其额定电流的12瞬间，由电感的特性可知，L和A组成的回路中的电流大小不变，其数值就是S断开前L支路中的电流，即等于额定电流的一半，A灯不会闪亮一下，灯丝也不可能被烧断，而B灯立即熄灭，故C错误，D正确．6．在如图6所示的电路中，两个完全相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I.在之后的t0时刻断开S，则在下列选项中，能正确反映t0前后的一小段时间内通过L1的电流i1和通过L2的电流i2随时间t变化关系的图像是()图6答案 A解析L1与线圈串联，断开S瞬间，流过线圈的电流不变，电感线圈产生与流过它的电流同向的感应电动势，电动势慢慢变小，则电流慢慢变小，故A正确，B错误；S断开的瞬间，流过L2的电流反向，之后电流逐渐减小，故C、D错误．7．(多选)在如图7所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表示流过D1、D2的电流，则下列图像中能定性描述电流随时间变化关系的是()图7答案BC解析闭合开关S后，通过D1、D2和D3的电流方向都是由上向下，D1中电流逐渐增大至稳定，且D1中稳定电流为D2、D3中稳定电流的2倍，断开开关S后，由于线圈的自感现象，通过D1的电流方向不变，电流逐渐减为0，故选项A错误，B正确；开关断开后，D2和D3中电流方向与原方向相反，大小由D1中的稳定电流值逐渐减为0，故选项C正确，D错误．8.在如图8所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度在表盘中央的两个相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1、G2的指针都偏向右方，那么当断开开关S时，将出现的现象是()图8A．G1和G2的指针都立即回到零点B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G2的指针缓慢地回到零点，而G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点答案 D解析S断开瞬间，由于L的自感电动势的作用，电流不会立即消失，而是与原电流同向，即沿L、G2、G1方向在闭合回路中继续维持一个较短的时间，因此G2的指针缓慢地回到零点，而G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，故选D.。