第六节 互感和自感
一、 教材分析：
互感和自感都是电磁感应现象的特例，所以在本节教学中，要注意引导学生利用电磁感应现象自己完成互感和自感现象的分析，并能利用所学知识解释实际问题。
二、 教学目标：
知识与技能：（1）了解互感和自感现象，了解自感现象产生的原因。
（2）知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解它的单位及影响其大
小的因素。
过程与方法：引导学生从事物的共性中发掘新的个性，从发生电磁感应现象的条件和有关电
磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律。会用自感知识分析，
解决一些简单的问题，并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。
情感态度与价值观：培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更
新，以适应社会对人才的要求。
三、 教学重点与难点：
重点：自感现象及自感系数。
难点：自感现象的产生原因分析，通、断电自感的演示实验中现象解释。
四、 教学用具：
通、断电自感演示装置，电池四节（带电池盒）导线若干。
五、 教学过程：
教师教学过程 学生活动及设计目的
（一）新课引入
问题情景：①发生电磁感应的条件是什么？②怎样得到这种条件，也就是让闭合回路中磁通量发生变化？③下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感应现象吗？如果会发生，它们有什么不同呢？
（二）新课教学
一、互感现象
1、基本概念：①互感 ②互感现象 ③互感电动势
2、互感的理解：
互感现象不仅发生与绕在同一铁芯上的两个何相互靠近的
回忆前面所学知识，并思考新问题。
了解互感现象，自己分析互感现象的原理。
电路之间。线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
问题情景：（互感中的能量）另一电路中能量从哪儿来的？
小结：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。
3、互感的应用和防止：见课本。
二、自感现象
1、问题情景：由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。
§46互感和自感
学习目标
知识与技能
（1）了解互感现象的电磁感应特点
（2）认识自感现象及其特点
过程与方法
1能用电磁感应原理，解释生产和生活中的某些自感现象。
（2）提高分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观
培养、提高尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养
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。
学习过程
学习内容一 互感现象
在法拉第的实验中（图41-2），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制成的。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 电路间的互感现象。
学习内容二 自感现象
1、自感现象：由于导体本身的 发生变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势：在 现象中产生的感应电动势。
【演示实验1】通电自感现象
开关接通时，可以看到，灯泡2 正常发光，而灯泡1是 亮起来的。
问题：为什么会出现这种现象呢？
开关接通时，线圈中的电流从 到 ，使得穿过线圈的磁通量
从 到 ，线圈中产生了 ，根据 ，
感应电动势会 电流的 使灯1 亮起来
【演示实验2】断电自感现象
接通电路，灯泡发光后，迅速断开开关，可以看到灯泡 熄灭。
思考与讨论：教材23页
自感特点：自感电动势总是 导体中原来电流的变化。
（1） 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。
I原↑，则ε自与I原
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- 1 - / 13 第6节互感和自感
1．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。
2．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。
3．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、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．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。
一、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、自感现象和自感系数 word
- 2 - / 13 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在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势
由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小
E＝LΔIΔt，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H。
4．自感系数大小的决定因素
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。
三、磁场的能量
1．自感现象中的磁场能量
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，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。
2．电的“惯性”
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判
(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。(√)
《互感和自感》 讲义
一、引言
在电学的世界里，互感和自感是两个非常重要的概念。它们在电路分析、电磁感应等领域都有着广泛的应用。理解互感和自感，对于我们深入掌握电磁学的知识，解决实际的电路问题，具有至关重要的意义。
二、互感
（一）互感的定义
互感是指当两个相邻的线圈中，一个线圈中的电流发生变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
比如说，有线圈 A 和线圈 B 靠得很近。当线圈 A 中的电流发生变化时，这个变化的磁场会穿过线圈 B，从而在线圈 B 中产生感应电动势。
（二）互感系数
为了定量地描述互感现象的强弱，我们引入了互感系数这个概念。
互感系数 M 取决于两个线圈的几何形状、大小、匝数、相对位置以及周围磁介质的磁导率等因素。
（三）互感电动势 互感电动势的大小可以用公式表示：＄E_{2} ＝ M\frac{dI_{1}｝｛dt}＄ ，其中 ＄E_{2}＄ 是在线圈 2 中产生的互感电动势，＄I_{1}＄ 是线圈 1 中的电流，＄dI_{1}／dt$ 是线圈 1 中电流的变化率。
（四）互感的应用
互感在变压器、互感器等设备中得到了广泛的应用。
变压器就是利用互感原理来实现电压的变换。通过不同匝数的初级线圈和次级线圈，当输入交流电压在初级线圈中产生变化的电流时，在次级线圈中就会感应出不同大小的交流电压。
互感器则用于测量大电流或高电压，将高电压或大电流通过互感变成较小的易于测量的电压或电流。
三、自感
（一）自感的定义
自感是指当通过线圈本身的电流发生变化时，在线圈中产生感应电动势的现象。
简单来说，就是自己的电流变化影响自己。
（二）自感系数
自感系数 L 也称为电感，它反映了线圈产生自感电动势的能力。
自感系数与线圈的匝数、形状、大小以及有无铁芯等因素有关。
（三）自感电动势 自感电动势的大小可以用公式表示：＄E ＝ L\frac{dI}｛dt}＄ ，其中 ＄E$ 是自感电动势，＄I$ 是线圈中的电流，＄dI/dt$ 是电流的变化率。
