高中物理新人教版选择性必修二 互感和自感课件

[基础练]

一、选择题

1．[多选](2018·湖南长郡中学月考)下列关于互感现象的说法正确的是( )

A．一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象

B．互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律

C．利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线”

D．互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作

解析：选ABC 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在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象，之所以会在另一个线圈中产生感应电动势，是因为变化的电流产生变化的磁场，引起另一个线圈中的磁通量发生变化，发生电磁感应现象，选项A、B正确；收音机的“磁性天线”是利用互感的原理，也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈制成的，选项C正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。

2．(2018·大连高二检测)如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(

)

A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗

B．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭

C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

解析：选D 当S闭合时，L的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，此时L1和L2串联后与电源相连，L1和L2同时亮，随着L中电流的稳定，因为L的直流电阻不计，L1中的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，故电路中的总电流变大，L2中的电流增大，L2变得更亮；当S断开时，L2中无电流，立即熄灭，L产生自感电动势，且与L1组成闭合电路，L1要亮一下后再熄灭。综上所述，D正确。 3.[多选](2018·湖北仙桃检测)如图所示，两个标有“6 V 1.2 W”的相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和电感线圈L相连后接在内阻r＝1 Ω的电源两端，闭合开关S，稳定后，两灯泡均正常发光，已知电感线圈的自感系数很大，电阻R的阻值为5 Ω，则(

1 / 2

教 案

上课时间： 年 月 日

题课 选择性必修二第二章第4节：互感和自感 课型 新 课时 1

教

学

目

标 1.通过实验了解互感与自感现象，会用自感与互感解释简单的电磁现象，知道互感现象与自感现象是磁场能量变化的一种表现。2.会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象，了解自感系数，体会推理分析的科学思维方法。3.知道互感现象与自感现象的防止和应用。

学习重点 自感现象，自感系数

学习难点 认识自感规律

教 学 过 程

教学环节（含备注） 教 学 内 容

一.引入新课

演示实验，手机与扩音器没有通过导线相连，为什么扩音器会有手机中播放的音乐？

二.进行新课

（一）互感

1.教学流程：

电流变化——感应电动势——列举实例——实验分析，引入互感——应用与防止

（1）应用：变压器、磁性天线

（2）防止：电子电路、电力工程

2.强调基本概念

当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。

（二）自感

1.教学流程

电流变化——感应电动势——线圈本身——简要说明，引入概念——演示与成因分（1）演示通电自感

（2）演示断电自感

关键：

（1）自感电动势，阻碍变化

（2）从能量转化与守恒角度理解

当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能

2.强调基本概念

（1）当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。 2 / 2

（2）自感系数

自感电动势的大小为E＝LΔIΔt，其中L为自感系数，它与线圈大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。

《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。

1．在空间某处存在一变的磁场，则下列说法中正确的是( )

A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流

B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流

．磁场中不放闭合线圈，在变的磁场周围一定不会产生电场

D．磁场中不放闭合线圈，在变的磁场周围一定会产生电场

解析：由感应电流产生的条件可知，只有穿过闭合线圈的磁通量发生改变，线圈内才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A错误，B正确；由麦克斯韦电磁场论可知，感生电场的产生与变的磁场周围有无闭合线圈无关，故错误，D正确。

答案：BD

2某线圈通有如图1所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )

A．第1 末 B．第2 末

．第3 末 D．第4 末 图1

解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反。在图像中0～1 时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1～2 时间内原电流为负方向且增加，所以自感电动势与其负方向相反，即沿正方向；同分析2～3 、3～4 时间内可得正确答案为B、D。

答案：BD

3在如图2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( )

A．G1和G2指针都立即回到零点

B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 图2 ．G1指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

D．G2指针缓慢地回到零点，而G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

解析：根据题意，电流方向自右向左时，电流表指针向右偏。那么，电流方向自左向右时，电流表指针应向左偏。当开关S断开的瞬间，G1中原电流立即消失，而对于G2所在支路，由于线圈L的自感作用，阻碍电流不能立即消失，自感电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，此时G1中的电流和原电流方向相反，变为自左向右，且与G2中的电流同时缓慢减为零，故选项D正确。