高二物理选修3-2第四章4.6互感和自感导学案
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4.6互感和自感
【学习目标】
1、 知道互感现象，以及互感现象在电工技术和电子技术中的广泛应用。
2、 了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响。
3、 知道自感系数的意义和决定因素
【重点、难点】
1.自感电动势的作用，会解释自感现象
2.决定自感系数的因素
3.自感现象的利与弊以及对它的利用和防止
预习案
学法指导：互感和自感是电磁感应现象的特例，要通过学习明确互感和自感的原理。
1．两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的 时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生 ，这种现象叫互感．利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈．
2．当一个线圈中的电流发生变化时，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，同时也在其本身激发出 ，这种现象叫自感；自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化，即当导体中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向 ，阻碍电流
；当导体中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流的方向 ，阻碍电流的减小．
3．通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的( )
A．自感系数也将均匀增大
B．自感电动势也将均匀增大
C．磁通量也将均匀增大
D．自感系数和自感电动势不变
4．关于线圈自感系数的说法，错误的是( )
A．自感电动势越大，自感系数也越大
B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小
C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大
D．电感是自感系数的简称
5．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( )
A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
探究案
探究一、互感现象
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 ，这种感应电动势叫做 。
2、应用和危害：
应用：利用互感现象可以把___ ____从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用。________就是利用互感现象制成的。
危害：在电力工程中和电子电路中，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。
3、注意：互感现象是一种常见的_________现象，不仅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两个_________的电路之间。
探究二：自感现象
1、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 激发出感应电动势，这种现象称为__________。由于自感而产生的感应电动势叫__________。
2、实验分析：
实验现象：
分析原因：
实验现象：
分析原因：
23页思考与讨论：
3、自感电动势的方向：根据楞次定律，自感电动势的方向总是“ ”引起自感电动势的电流变化。
4、自感系数：
实验表明：磁场的强弱正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化，可以说自感电动势正比于电流的变化率，写成等式即__________
自感系数：自感系数L简称 或
决定因素：它跟线圈的 、 、 ，以及是否有 等因素有关。线圈的横截面积越____、线圈绕制得越__ __、匝数越_____，它的自感系数越大，另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时_____得多。
单位： ，符号是 常用的还有毫亨（mH）和微亨（μH）
换算关系是1 H=_________mH=________μH
物理意义：
探究三：磁场的能量
1、磁场的能量：自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给线圈，储存在线圈中；电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能。
2、电的“惯性”：当线圈刚刚接通电源的时候，自感电动势阻碍线圈中电流的增加；当线圈中已经有了电流而电源断开或电流变弱的时候，自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数越大，这个现象越明显。
训练案
题型一：对自感的理解
1．关于线圈自感系数的说法，错误的是( )．
A．自感电动势越大，自感系数也越大 B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小
C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大
D．电感是自感系数的简称
2.如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( )．
A．灯A立即熄灭
B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
熄灭．
3．关于自感现象，下列说法中正确的是( )．
A．自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象
B．自感电动势总是阻止原电流的变化
C．自感电动势的方向总与原电流方向相反
D．自感电动势的方向总与原电流方向相同
题型二：自感、互感现象
4．如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图4-6-12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
5.如图所示，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，线圈的直流电阻不计．电源电动势E＝5 V，内阻r＝1 Ω，开始时开关S闭合．则( )．
A．断开S前，电容器带电荷量为零
B．断开S前，电容器电压为103 V
C．断开S的瞬间，电容器a板上带正电
D．断开S的瞬间，电容器b板上带正电
6.如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，在开关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立即不亮，L1逐渐变亮
B．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮
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立即不亮，L1亮一下才逐渐熄灭．
D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开时，L2立即不亮，L1亮一下才灭
