人教版高二物理选修3-2互感和自感
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互感和自感知识元
自感互感
知识讲解
自感现象
(1)定义
当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现
象.产生的电动势叫作自感电动势.
(2)通电自感和断电自感
电路现象自感电动势
的作用通电自感接通电源的瞬间,灯
泡A1慢慢的亮起来。阻碍电流的增加
断电自感断开开关的瞬间,灯
泡A逐渐变暗阻碍电流的减小
(3)自感电动势的大小:;其中L是自感系数,简称自感或电感,单位:享利,
符号H.1mH=10-3H;1μH=10-6H.
(4)自感系数的决定因素:由线圈本身性质决定,与线圈的形状、体积、匝数以及是否
有铁芯等因素有关,与EL、ΔI、Δt等无关.
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的现象.产生的电动势叫做互感电动势.
(2)应用
互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”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.例题精讲
自感互感
例1.如图所示,A、B是完全相同的两只小灯泡,L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈,
下列说法正确的是()A.闭合电键S瞬间,A灯逐渐变亮,B灯立即亮
B.电键闭合一段时间后,A灯不亮,B灯亮
C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭
D.断开电键S的瞬间,A、B灯都闪亮一下后再熄灭
例2.如图所示的电路中,A1、A2是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开
关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或
断开时,下列说法正确的是()A.合上S时,A
1灯立即亮起来,A
2逐渐亮,最终二者一样亮
B.断开S时,A
1、A
2两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭
C.断开S时,A
1、A
2两灯都不会立即熄灭,且通过A
1灯泡的电流方向与原电流
方向相反
D.断开S时,A
《互感和自感》教学设计
一、教学设计思路
“自感和互感”是人教版选修3-2第4章《电磁感应》第6节的内容,两者是电磁感应现象的两个重要实例,本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。
本节课为了让学生经历必要的认知过程,尝试利用“延迟判断”的探究教学策略,适当改进演示实验,变陈述性问题为设计性问题,让学生积极参与物理规律的发现和推理过程,主要的特色体现在以下几个方面:
1.对于“互感”的教学,从能量和信息两个角度引出互感及其应用,充分激发学生探索规律的积极性。
2.对于“自感”的教学,采用“积木式”的结构,在教学过程中随着问题的展开,逐步“装备”其实验装置,让学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。
二、前期分析
本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分,是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的,是电磁感应现象具体运用的两个实例。因此,对互感、自感现象的研究,既是对电磁感应规律的巩固和深化,也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。同时,互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系,因此,学习该部分知识有着重要的现实意义。
学生已经学习了分析电路结构,知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向,以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律,已经学会对互感现象的分析,但头脑中没有互感这个概念,也没有意识到当线圈通过变化的电流时,线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
学生已经具备一定的探究、合作学习的能力,已经掌握了一定的科学方法和实验技能。
重点与难点:
1.教学重点:自感现象和自感系数。
2.教学难点:分析自感现象产生的原因和特点。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)知道互感和自感现象。
(2)能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因。
高二物理测试卷(人教版选修3-2)
1.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=2202sin100πt(V),则
A.交流电的频率是100πHz
B.t=0时线圈垂直于中性面
C.交流电的周期是0.02s
D.t=0.05s时,e有最大值
2.右图表示一交变电流随时间而变化的图象,此交流电流的有效值是
A.52A B.5A
C.2A D.3.5A
3.B如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中正确的有
A.L在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈
B.C1在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容
C.C2在此的功能为通高频、阻低频,叫做高频旁路电容
D.上述说法都不对
4.B一理想变压器,原副线圈的匝数比n1:n2=1:2,电源电压u=2202sinωt,原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝,副线圈中接人一可变电阻R,如图所示,为了使保
险丝不致熔断,调节R时,其阻值最低不能小于
A.440Ω B.4402Ω,
C.880Ω D.8802Ω
5.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是
( )
A.电压表读数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮
B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变亮 C.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗
D.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗
6.如图所示电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压,开始时只有S1闭合,当S2也闭合后,下列说法正确的是
( )
A.灯泡L1变亮
B.灯泡L2变亮
C.电容器C的带电量将增加
D.闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左
7.如下图甲所示,以MN为界的两匀强磁场B1=2B2,一带电+q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力) ( )
第一章 静电场―――(选修3-1)
第Ⅰ课时 库仑定律·电场强度
1.下述说法正确的是( )
A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比.
B.根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比.
C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强.
D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
【答案】B
2.(2003全国理综)如图9-1-6所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( )
A F1 B F2 C F3 D F4
【解析】根据库仑定律以及同种电荷相斥,异种电
荷相吸,结合平行四边形定则可得B对
【答案】B
3.电场强度E的定义式为qFE ,根据此式,下列说法中正确的是( )
①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q是放入电场中的点电荷的电荷量,F是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E是该点的电场强度 ③式中q是产生电场的点电荷的电荷量,F是放在电场中的点电荷受到的电场力,E是电场强度
④在库仑定律的表达式221rqkqF中,可以把22rkq看作是点电荷2q产生的电场在点电荷1q处的场强大小,也可以把21rkq看作是点电荷1q产生的电场在点电荷2q处的场强大小
A.只有①② B.只有①③
C.只有②④ D.只有③④
【答案】C
4.用绝缘细线将一个质量为m、带电量为q的小球悬挂在天花板下面,设空间中存在着沿水平方向的匀强电场.当小球静止时把细线烧断(空气阻力不计).小球将做( )
A.自由落体运动 B.曲线运动
C.沿悬线的延长线做匀加速直线运动 D.变加速直线运动 图9-1-6 【解析】小球在重力和电场力的合力作用下,从静止开始沿悬线的延长线做匀加速直线运动.