互感和自感导学案
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第六节互感和自感【课标】通过实验, 了解自感现象和涡流现象。
举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。
【学习目标】1.通过实验, 了解互感和自感现象, 以及对它们的利用和防止。
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因, 以及磁场的能量转化问题。
3.能记住自感电动势的计算式子, 能说出自感系数的物理意义。
4.认识互感和自感是电磁感应的特例。
5.能说出涡流是怎么产生的, 以及涡流现象的利用和危害。
6.能说出电磁阻尼和电磁驱动现象。
【重点难点】 1. 自感现象 2. 自感系数 3. 分析自感现象。
【课程导学】一、课前预习(一)阅读第六节完成下列填空:1. 自感现象是指而产生的电磁感应现象2.自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化, 当电流增大时, 自感电动势的方向与原来电流的方向;当电流减小时, 自感电动势的方向与原来电流的方向。
3. 自感电动势的大小与通过导体的电流的成正比。
(二)阅读第七节完成下列填空:1. 当线圈中的电流随时间变化时, 由于___________,附近的另一个线圈中会产生感应电流。
实际上, 这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流, 看起来就像水中的漩涡, 所以叫它___________,简称________2. 像其他电流一样, 金属块中的涡流也要产生______, 金属的电阻率小, 则涡流______, 产生的________很多。
3.当导体在磁场中运动时, 感应电流会使导体受到 , 安培力总是导体的运动, 这种现象称为4.如果磁场相对导体运动起来, 在导体中会产生 , 感应电流使导体受到 , 安培力使导体运动起来, 这种作用常常称为。
二、课堂导学1.互感现象思考: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?请同学们用学过的知识加以分析说明。
互感: 互感电动势: 利用互感现象, 可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。
第六节 互感和自感一、复习回顾1、引起电磁感应现象最重要的条件是什么?2、楞次定律的内容是什么? 二、互感1、问题: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?2、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 。
利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象。
3、典型事例(1)收音机里的“磁性天线”利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈 (2)延时继电器 三、自感实验1:(电路中电流传感器相当于电流表,因此用来表示)1.电路如图所示,当开关S 闭合后,由传感器得到R 中的电流随时间变化的图像。
2.当传感器与L 串联后,当开关闭合后,由传感器得到L 中的电流随时间变化的图像。
3.对比两次图像有什么不同? 4.分析过程:(1)当开关S 闭合前后,L 中的电流“从无到有”. (2)L 中存在磁场吗?(3)变化的磁场,使得L 中的磁通量如何变化? (4)在L 中将产生感应电动势吗?(5)这个感应电动势与电路中电流的方向什么关系? (6)感应电动势对电路中的电流产生怎样的作用? 实验2:如实验1中的电路,(1)传感器测量L 的电流,当开关S 断开时,获得L 中的电流随时间的变化图像, (2)观察图像有什么特点? (3)分析图像为什么有这样的特点。
(4)传感器测量R 的电流,当开关S 断开时,获得R 中的电流随时间的变化图像, (5)观察图像有什么特点? (6)分析图像为什么有这样的特点。
总结:在接有线圈的闭合回路中,当电流发生变化时,线圈中将产生感应电动势,这个感应电动势叫做 , 它总是 电路中电流的变化。
练习:1.电路如图所示,当开关S 闭合时,将看到怎样的现象,试分析产生这种现象的原因。
2.电路如图所示,当开关S 断开时,将看到怎样的现象,试分析产生这种现象的原因。
第六节互感和自感学案【学习目标】1.知道互感现象和互感电动势。
2.知道自感现象和自感电动势,知道自感系数及其影响因素。
3.会利用自感现象和互感现象解释相关问题【学习重点】自感现象产生的原因及特点。
【学习难点】运用自感知识解决实际问题。
【学习方法】讨论法、探究法、实验法【学习用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、“3.8V、0.3A”灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关,日光灯组件,【学习过程】一、复习旧课,引入新课1.引起电磁感应现象最重要的条件是什么?2.楞次定律的内容是什么?二、新课学习问题: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?(一)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。
利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。
应用:变压器、延时继电器等。
防止: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,这时要设法电路间的互感现象。
例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的现象。
(二)、自感现象实验1:断电自感现象。
学生几人一组作实验1.实验电路如图所示。
接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。
问1:灯泡闪亮一下,说明了什么问题?问2:在开关断开这一瞬间,增大的电压从哪里来的?实验2:将与灯泡并联的线圈取掉。
再演示上述实验,观察现象。
问3:线圈本身并不是电源,它又是如何提供高电压的呢?2.分析现象,建立概念(1)讨论:相互讨论。
运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。
(2)问:这个实验中,线圈也发生了电磁感应。
那么是什么原因引起线圈发生电磁感应呢?问1:开关接通时,线圈中有没有电流?问2:有电流通过线圈时,线圈会不会产生磁场?根据是什么?问3:既然线圈产生了磁场,那么就有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量就不等于0。
第六节 互感和自感 导学案学习目标(1)了解互感现象及互感现象的应用.(2)认知自感现象及其特点,能够用电磁感应知识解释通电、断电自感现象,并能对含线圈的电路进行分析(重点) (3)了解自感系数的意义和决定因素. (4)知道磁场具有能量.一、复习旧知1、产生感应电流的条件是什么?2、法拉第电磁感应定律的内容是什么?二、新课学习思考:在线圈L 1中通交流电,观察现象,并分析原因(一)互感现象1、定义: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:利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
思考:上个小实验中,线圈L 1中电流的变化使线圈L 2发生了电磁感应,会不会使它自身也发生电磁感应呢?交流电 线圈L 1 线圈L 2(二)探究实验实验1:开关接通时,可以看到,灯泡A 2 ,而灯泡A 是 思考:为什么会出现这种现象呢?实验2:注意:氖管在高电压下才会发光实验电路如图所示。
接通电路,氖管并不发光,断开开关,可以看到氖管 。
思考:出现这种现象的原因是?(三)自感现象1、定义:发生电磁感应的原因是由于通过导体 的电流发生变化而引起磁通量变化。
这种电磁感应现象称为 。
自感现象产生的电动势叫做2、自感电动势的作用:阻碍 的变化(四)自感系数1、定义公式L=2、物理意义:自感表示线圈产生 本领大小的物理量。
3、决定因素:L 的大小跟线圈的形状、大小、 、有无铁芯有关。
4、单位:亨利(H) 1H= mH= μH(五)磁场的能量A 1 L氖管6VL A 2开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成。
【课堂练习】1.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大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2.如图所示的电路中,S闭合达电流稳定时,流过电感线圈的电流为2A,流过灯泡的电流是1A,将S突然断开,则S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是图中的()3.如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。
互感和自感导学案知识链接:1感应电流的产生条件有哪些?2感应电流的方向遵从什么规律?3感应电动势的大小遵从什么规律?预习案:1.如图,M 和N 是绕在一个环形铁心上的两个线圈,当电键S 闭合瞬间,通过电流表的电流方向与图示电流方向 (填“相同”或“相反”)2.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度I 迅速减弱时,外线圈的感应电流方向为 。
3.M 和N 是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S 从a 处断开,然后合向b 处,在此过程中,通过电阻R 2的电流方向是 [ ]A .先由c 流向d ,后又由c 流向dB .先由c 流向d ,后由d 流向cC .先由d 流向c ,后又由d 流向cD .先由d 流向c ,后由c 流向d总结:以上三道题有哪些共同点?什么是互感?什么是互感电动势?4.自感电动势同样遵从电磁感应定律,即它的大小正比于穿过线圈的 ,E ∝t∆∆Φ。
实验表明,磁场的强弱正比于电流的强弱,也就是说,自感电动势正比于电流的变化率,即E ∝t I ΔΔ,写成等式,为E =L t I ΔΔ。
式中L 是比例系数与线圈的 、 、 ,以及 有关,叫做自感系数,简称电感。
电感单位是 ,符号是 ,常用单位还有 ,探究:自感及自感电动势实验1:通电自感电路图(如图所示),A 1、A 2是规格完全一样的灯泡。
闭合电键S ,调节变阻器R ,使A 1、A 2亮度相同,再调节R 1,使两灯正常发光,然后断开开关S 。
重新闭合S ,观察到什么现思考:①为什么A1比A2亮得晚一些?②画出A1、A2的电流随时间变化的图像实验2:断电自感电路图(如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。
然后断开电路,观察到什么现象?思考:为什么A灯不立刻熄灭?总结上述两个实验得出什么结论?提示:1,线圈自身的电流变化时,能否产生感应电动势?2,自感电动势在电路中有什么作用?3,自感电动势的方向有何特点?探究三:自感电动势的大小思考:1,自感电动势的大小遵从什么规律?2,推导自感电动势大小的表达式3,自感系数由哪些因素决定?单位?㈢课堂小结⑴互感:通过一个线圈的电流变化,引起另一个线圈产生感应电动势的现象。
《互感和自感》导学案一、学习目标1、通过演示实验的观察分析,能用自己的语言描述互感和自感现象。
2、根据观察的实验现象,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。
3、经历断电、通电时自感现象的分析过程,总结归纳出自感电动势的作用。
4、通过自主学习,能归纳总结出自感电动势大小的影响因素、自感系数的单位及其决定因素。
5、能说出自感现象的利与弊,根据自感的原理知道如何应用和防止自感现象。
6、经历设计实验、改进实验的过程,体会比较研究法在物理学中的应用。
7、领悟科学家对科学执着和对名利的淡漠的科学献身精神。
二、学习过程1.探究互感现象演示:将一个与小灯泡连接的自制线圈放到纸盒上。
问题1:你观察到什么现象?问题2:请利用电磁感应的相关知识解释你观察到什么现象?(小组讨论)得出:互感:。
互感电动势:。
问题3:不直接用导线与MP3连接,能否利用互感知识让音箱响起MP3中动听的歌曲呢?你觉得还需要什么器材?怎么做?2.探究自感现象(1)通电自感①提出猜想问题4:互感现象中有一个共同的特点是A线圈中电流的变化引起B线圈中产生电磁感应现象,那么,如果拿掉其中一个线圈,当另一线圈中电流发生变化时自身还会出现电磁感应现象吗?(小组讨论)提示:线圈自身内部磁场是否变化;穿过线圈自身的磁通量是否变化;是否满足产生感应电动势的条件。
②设计电路问题5:能否用实验的方法来验证呢?我们该如何设计实验电路让我们能观察到这个线圈的电磁感应现象呢?选择什么测量器材更便于我们观测?提示:线圈的电磁感应现象可根据电流的变化观察问题6:将开关闭合,你认为通电瞬间可能观察到什么实验现象?小灯泡的亮度如何变化?是瞬间变亮还是逐渐变亮呢?提示:通过线圈的电流如何变化;穿过线圈自身的磁通量如何变化;根据楞次定律感应磁场阻碍磁通量的变化,也就是阻碍什么变化;问题7:实验现象不明显,该如何改进实验?③解释现象问题8:实验改进后,你观察到什么现象?为什么会产生这种现象?提示:通过线圈的电流如何变化;穿过线圈自身的磁通量如何变化;根据楞次定律感应磁场阻碍磁通量的变化,也就是阻碍什么变化;得出:自感:。
高二物理导学案第四节 互感和自感【情景导入】无轨电车在行驶的过程中,由于车身颠簸,有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线,这时可以看到电火花闪现。
这是什么原因呢?【学习目标】1.了解互感现象及互感电动势,知道互感现象的应用.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.【教材阅读知识提纲与填空】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,这种现象叫.2.互感电动势:中产生的电动势.3.互感的应用:利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器就是利用制成的.4.互感的危害:互感现象可以发生在任何两个的电路之间.在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作.二、自感现象 自感系数1.自感现象:当一个线圈中的变化时,它产生的变化的磁场在激发出感应电动势的现象.2.自感电动势:由于而产生的感应电动势.3.通电自感和断电自感通电自感 断电自感电路现象接通电源的瞬间,灯泡A 1 断开开关的瞬间,灯泡 一下后逐渐变暗或灯泡A 逐渐变暗,直至熄灭 自感电动势的作用 阻碍电流的 阻碍电流的4.自感电动势的大小:E =L ΔI Δt,其中L 是自感系数,简称或电感,单位:,符号是H. 5.自感系数大小的决定因素:自感系数与线圈的、、,以及是否有等因素有关.三、磁场的能量1.自感现象中的磁场能量线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给,储存在中.2.电的“惯性”(1)线圈刚刚接通电源时,自感电动势阻碍线圈中电流的.(2)电源断开时,自感电动势阻碍线圈中电流的.【探究思考】探究点一、对互感现象的理解问题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,另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?探究点二、对通电自感和断电自感的理解问题2、(1)如图所示,先闭合S,调节R使A1、A2的亮度相同,再调2节R1,使A1、A2都正常发光,然后断开S.再次闭合S.观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同?(2)如图所示,L为自感系数较大的线圈,其直流电阻比灯泡的电阻小,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。
第六节互感和自感【课前预习纲要】【课标要求】·通过实验认识自感现象,知道自感现象产生的原因。
·了解自感现象在生活和生产中的应用,例如了解日光灯镇流器的作用和原理。
知道自感在生活和生产中可能存在的危害。
【目标导学】1.了解互感现象及互感现象的应用。
2.了解自感现象,认识自感电动势对电路中电流的影响,并能对含有线圈的电路进行分析。
3.了解自感系数的意义和决定因素。
4.知道磁场具有能量。
重点:1.知道互感现象和自感现象及其应用。
2.能分析含电感线圈电路在通电和断电情况下通过某用电器电流的变化情况。
难点:1.知道自感现象是电磁感应现象的特例。
2.能分析含电感线圈电路在通电和断电情况下通过某用电器电流的变化情况。
【学法指导】1.(课前完成部分)自主阅读课本22页—24页,体会自感和互感实验中的实验原理,并完成预习自测部分,20分钟内完成。
2.(课内完成部分)(1)通过思考,独立完成导学纲要中‘自主学习’及‘自主探究’部分;(15分钟)(2)小组合作,完成‘合作探究’部分内容。
(15分钟)(3)教师对‘合作探究’进行精讲(10分钟)3.(课后完成部分)课外拓展巩固纲要(10分钟)【预习自测】一、互感现象1.定义:两个相互靠近的线圈,当其中的一个线圈中电流_____时,它所产生的_____的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象称为_____。
2.互感电动势:_____现象中产生的电动势。
3.应用:传递_____,例如变压器。
4.危害:影响电力工程和电子电路的正常工作。
二、自感现象1.定义:当一个线圈中的_____变化时,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.类型:通电自感和断电自感。
3.自感电动势:(1)大小:E= ,其中L为线圈的_____,在国际单位制中,其单位为_____,符号为H。
(2)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的_____、_____、_____以及是否有___等。
【自主学习】1、两个线圈间没有导线相连,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。
这种现象叫做。
这种感应电动势叫做。
2、当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场不仅在临近的电路中激发出。
同样也在他它本身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做3、自感系数是表示的物理量,简称为或,用L表示与线圈的、、、有无等因素有关。
4、磁场具有能。
【疑难问题】__________________________________________________________________________________________________ ___________________________________【典型例题】一、断电自感的常规考查如图4-6-3所示,图4-6-3当开关S断开时,电路中会产生自感现象,称为断电自感,回答下面几个问题:(1)电源断开时,通过线圈L的电流减小,这时会出现感应电动势.感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些?(2)产生感应电动势的线圈可以看作一个电源,它能向外供电.由于开关已经断开,线圈提供的感应电流将沿什么途径流动?(3)开关断开后,通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致?(4)开关断开后,通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大?为了使实验的效果更明显,对线圈L应该有什么要求?解析(1)开关断开后,感应电动势使线圈L中电流I L减小得更慢些.(2)开关断开后,感应电流将沿线圈L向右流动,经灯泡A后流到线圈的左端,即线圈L和灯泡A构成闭合电路,回路中电流沿逆时针方向.(3)开关断开后,通过灯泡A的感应电流与原电流方向相反.(4)有可能.原来电路闭合处于稳定状态,L与A并联,其电流分别为I L和I A,方向都是从左向右.在断开S的瞬时,灯A中原来的从左向右的电流I A立即消失.但是灯A与线圈L组成一闭合电路,由于L的自感作用,其中的电流I L不会立即消失,而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间,这个时间内灯A中有从右向左的电流通过.这时通过A的电流从I L开始减弱,如果R L(线圈L的直流电阻)<R A,原来的电流I L>I A,则在灯A熄灭之前要闪亮一下;如果R L≥R A,原来的电流I L≤I A,则灯A是逐渐熄灭不再闪亮一下.答案见解析二、自感系数的考查关于某一线圈的自感系数,下列说法中正确的是()A.线圈中电流变化越大,线圈的自感系数越大B.线圈中电流变化得越快,线圈的自感系数越大C.若线圈中通入恒定电流,线圈自感系数为零D.不管电流如何变化,线圈的自感系数不变解析自感系数只与线圈本身有关,而与其他因素无关.自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数)和是否插入铁芯决定的.线圈的横截面积越大,线圈越长,单位长度上的匝数越多,它的自感系数就越大,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多.自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关,故正确答案为D.答案 D【针对训练】1.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答案 A解析自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象,在自感现象中自感电动势总是阻碍原电流的变化,不是阻止,所以选项B错.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,所以选项C、D错.2.某线圈通有如图4-6-4所示的电流,图4-6-4则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A.第1 s末B.第2 s末C.第3 s末D.第4 s末答案BD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0~1 s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 s内原电流负方向增加,所以自感电动势与其方向相反,即沿正方向;同理分析2~3 s、3~4 s内可得正确选项为B、D.3.如图4-6-5所示电路中,图4-6-5L是一个带铁芯的线圈,R为纯电阻,两支路的直流电阻相等,A1、A2为双向电流表,在接通和断开开关S的瞬间,两电流表读数I1、I2分别是()A.I1<I2,I1>I2B.I1<I2,I1=I2C.I1<I2,I1<I2D.I1=I2,I1<I2答案 B解析接通开关S时,由于L中的自感电动势阻碍电流的增大,所以I1<I2;断开开关S 时,L中的自感电动势阻碍电流的减小,通过L A1A2R回路放电,所以I1=I2.4.日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下() A.灯管点燃发光后,启动器中的触片是分离的B.灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用C.镇流器起限流作用D.镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高压答案ABD解析日光灯在点燃时需要一个瞬时高压,当启动器的U形触片冷却收缩分离,使电路突然中断的瞬间,因镇流器的自感作用产生很高的自感电动势加在灯丝两端,使灯管中气体导电,日光灯点燃,日光灯正常发光时,启动器中触片是断开的,由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生的自感电动势阻碍电流变化,这时镇流器起了降压、限流作用,保证日光灯能正常工作.【能力训练】1.关于自感电动势的大小和方向,下列说法中正确的是()A.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流越大,产生的自感电动势越大B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越大C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反D.当通过导体的电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同答案BD2.在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管,下列说法中正确的是()A.日光灯点燃后,镇流器、启动器都不起作用B.镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压,点燃灯管后起降压限流作用C.日光灯点亮后,启动器不再起作用,可以将启动器去掉D.日光灯点亮后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光,并能降低对电能的消耗答案BC解析日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段,它们的工作电流通路如下图所示.在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压.工作后,电流由灯管经镇流器,不再流过启动器,故启动后启动器不再工作,而镇流器还要起降压限流作用,不能去掉,故选B、C.3.下列哪些单位关系是不正确的()A.1 亨=1 欧·秒B.1 亨=1 伏·安/秒C.1 伏=1 韦/秒D.1 伏=1 亨·安/秒答案 B4.如图5所示,图5是演示自感现象的实验电路图.下列说法中正确的是()A在断开开关S后的一段短暂时间里,A中仍有电流通过,方向为a→bB在断开开关S后的一段短暂时间里,L中仍有电流通过,方向为a→bC.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能答案BC解析断开开关,线圈L产生自感电动势,阻碍原电流的减小,电流方向为a→b,在灯A中为b→a;断开开关后,灯泡要逐渐熄灭,电流减小,磁场能转化为电场能.5.如图6所示,图6A、B、C是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈.现将S闭合,下面说法正确的是()A.B、C灯同时亮,A灯后亮B.A、B、C灯同时亮,然后A灯逐渐变暗,最后熄灭C.A灯一直不亮,只有B灯和C灯亮D.A、B、C灯同时亮,并且亮暗没有变化答案 B。
第六节互感和自感
主备:樊敏贤研备:高二物理组授课人:授课时间
【学习目标】
①通过实验,能描述互感形成的过程。
②通过实验和理论分析,能概括出自感和自感电动势的作用。
③通过推导,能整理出自感电动势的表达式,并能说出自感系数意义及其决定
因素。
【学习重、难点】
重点:自感现象和自感系数。
难点:对自感有关规律的认识。
【学法指导】
自主学习、合作探究、归纳总结
【课前热身】
1.互感现象:绕在同一铁芯上的两个线圈,当其中一个线圈上的电流变化时,它所产生的_____________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.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。
3.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.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。
4.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,同样也使_____________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_____________.
5.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_______________
6.自感系数:自感系数L简称自感或电感,它跟线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关,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_____________. 单位:亨利,符号是H.常用的还有(mH)和微亨(μH),换
算关系是1 H=_____________mH=_____________μH.
【自主探究】
聚焦目标一
1.如图,M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,当电键S闭合瞬间,通过电流表的电流方向与图示电流方向(填“相同”或“相反”)
2.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度I迅速减弱时,外线圈的感应电流方向为。
3.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a 处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R
2
的电流方向是 [ ]
A.先由c流向d,后又由c流向d B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c D.先由d流向c,后由c流向d
总结:以上三道题有哪些共同点?什么是互感?什么是互感电动势?
聚焦目标二
实验1:通电自感
电路图(如图所示),A1、A2是规格完全一样的灯泡。
闭
合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,
使两灯正常发光,然后断开开关S。
重新闭合S,观察到
什么现象?
思考:为什么A1比A2亮得晚一些?
实验2:断电自感
电路图(如图所示)接通电路,待灯泡A正常发光。
然后断开电路,观察到什么现象?
思考:为什么A灯不立刻熄灭?
总结上述两个实验得出什么结论?
提示:
1、线圈自身的电流变化时,能否产生感应电动势?
2、自感电动势在电路中有什么作用?
3、自感电动势的方向有何特点?
聚焦目标三
思考:1、自感电动势的大小遵从什么规律?
2、推导自感电动势大小的表达式
3、自感系数由哪些因素决定?单位?
【日清训练】
1.下列关于自感现象的说法中,正确的是()
A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象
B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反
C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关
D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大
2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()
A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大
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
3、线圈中的电流如果均匀增大,则这个线圈的:()
(A)自感电动势将均匀增大 (B)磁通量将均匀增大
(C)自感系数均匀增大 (D)自感系数和自感电动势都不变
4、在制作精密电阻时,为了清除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象,采用图所示的双线绕法,其理由是()
A、电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B、电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消
C、电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消
D、电路中电流变化时,电流的改变量互相抵消
5、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。
当电键S闭合,等到灯泡亮度稳定后,下列说法正确的是()
A、电键S断开时,A立即熄灭,而B会亮一下后才熄灭;
B、电键S断开时,B立即熄灭,而A会亮一下后才熄灭;
C、电键S闭合时,A、B同时亮,然后A熄灭;
D、电键S闭合时,A、B同时亮,然后B逐渐变暗,直到不亮,A更亮。
S
L
A B。