第6节 互感和自感
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第六节 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=LΔIΔt,知道自感系数的决定因素. 4.了解自感现象中的能量转化.
[学生用书P29]
一、互感现象(阅读教材第22页第1段至第3段)
1.互感: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,这种感应电动势叫做互感电动势.
2.互感的应用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器就是利用互感现象制成的.
3.互感的危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,互感现象有时会影响电路的正常工作.
▏拓展延伸►———————————————————(解疑难)
1.互感现象是一种常见的电磁感应现象,也满足法拉第电磁感应定律.
2.互感能不通过导线相连来传递能量.
3.变压器是利用互感制成的,而影响正常工作的互感现象要设法减小.
1.(1)两线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象.(
)
(2)在实际生活中,有的互感现象是有害的,有的互感现象可以利用.(
)
(3)只有闭合的回路才能产生互感.( )
提示:(1)× (2)√ (3)×
二、自感现象和自感系数
(阅读教材第22页第4段至第24页第3段)
1.自感:当一个线圈中的电流自身发生变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势的电磁感应现象.
2.自感电动势:由于自感现象而产生的感应电动势.
E=LΔIΔt,其中L是自感系数,简称自感或电感.
3.自感系数
(1)单位:亨利,符号H.
(2)决定自感系数大小的因素:与线圈的圈数、大小、形状以及有无铁芯等因素有关.
▏拓展延伸►———————————————————(解疑难)
第六节 互感和自感
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解互感现象和自感现象,知道其利与弊及对它们的利用和防止。
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索。
3.能够通过电磁感应知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能里转化问题
(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。
1.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迪规律.而普遍规 律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。
二、教材分析:
在互感教学中由于互感的教学要求不高(有关其应用,变压器将在交变电流中详细讨论),只要求知道互感现象的产生,以及互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。因此只作简单的说明.
自感电动势是一个抽象的概念,其产生的原因学生较容易接受,但它对电流变化所起的“阻碍”作用、以及自感电动势方向的确定却是教学的一个难点。搞好本节教学关键是做好通电自感和断电自感实验这两个实验。在教学中,要使学生明白自感现象的规律都符合电磁感应现象的一般规律.为突出物理教学的新课程理念,突出物理的探究性,本教学设计分别从实验探究及理论探究入手,先观察实验现象(通电实验),分析讨论现象产生的原因.再引导学生运用已学过的电磁感应有的关规律对(断电实验)进行理论探究,对可能产生的实验现象作出预测,然后再用实验加以验证——这种设计既有利于提高他们分析问题的能力,又有助于对产生自感原因的理解能用电磁感应原理,解释生产和生活中的某些自感现象。
重点、难点:
1. 重点:自感现象产生的原因及特点。2.自感系数
2. 难点:运用自感知识分析自感现象,解决实际问题。
教学方法:通过演示实验,引导学生观察现象、分折实验
教学媒体:变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关(自感现象示教扳)、多媒体课件
第6节 互感和自感
1.知道什么是互感现象和自感现象. 2.观察通电自感和断电自感实验现象,理解自感电动势在自感现象中的作用.(重点+难点) 3.知道自感电动势的大小与什么有关,理解自感系数和自感系数的决定因素.(重点)
【基础梳理】
一、互感现象
1.互感: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,这种现象叫互感.
2.应用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,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
当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势,这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.
三、自感电动势与自感系数
1.自感电动势:E=LΔIΔt,其中L是自感系数,简称自感或电感.单位:亨利,符号:H.
2.自感系数与线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关.
四、自感现象中磁场的能量
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.
【自我检测】
判断正误 (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)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势.( )
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√
探究思考 断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?试从能量的角度加以解释.
提示:开关断开后,线圈中储存的能量释放出来转化为电能,故灯泡发光会持续一段时间.
高三物理期末复习 微专题
专题6:自感和互感
( )1.如图 (a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
( )2.如图所示的电路中,L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2是两个完全相同的电灯,E是内阻不计的电源.t=0时刻,闭合开关S,经过一段时间后,电路达到稳定,t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流,规定图中箭头所示方向为电流正方向,以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是
( )3 在如图12所示的电路中,两个相同的小灯泡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后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I.然后,断开S.若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是
( )4.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图16所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡高三物理期末复习 微专题
发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
( )5.如图所示,L1、L2、L3是完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,电源内阻不计,开关S原来接通.现将开关S断开,则