高中物理4.6自感和互感导学案新人教版.docx

第四章 电磁感应第6节 自感和互感【学习目标】1知道什么是互感现象和自感现象； 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素；3知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止；4能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。 【重点、难点】重点:互感现象与自感现象产生的原因及特点； 难点：运用自感知识解决实际问题。预习案【自主学习】1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2引起回路磁通量变化的原因有哪些？ 【学始于疑】探究案【合作探究一】一、互感现象 1、我们现在来思考第一个问题：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？请同学们用学过的知识加以分析说明。 2、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈 。因此互感现象在电工技术和电子技术中有着广泛的应用。请大家举例说明。 二、自感现象 我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 实验1演示通电自感现象 。出示示教板，画出电路图（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？（实验反复几次） 分析现象，师生讨论： 实验2演示断电自感。 出示示教板，画出电路图（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？ 总结上述两个实验得出结论: 导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。请同学们课下查阅资料，举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用，又有哪些需要避免的实例。 三自感系数 感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括，并回答有关问题。 1、 自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小的计算公式 。 2、 电流的变化率是什么？ 3、 什么叫自感系数呢？ 4、 线圈的自感系数与哪些因素有关？ 5、 自感系数的单位是什么？ 四磁场的能量 在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 归纳总结【课堂小结/本节知识网络】【思考】【当堂检测】1、关于自感现象，正确的说法是：（ ） A、感应电流一定和原电流方向相反； B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大； C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大； D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。 2、如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条 支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表 的读数I1、I2的大小关系是：（ ） A、接通时I1I2； B、接通时I1I2，断开时I1I2； D、接通时I1=I2，断开时I1I2。 3、右图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。 （1）当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？ （2）当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？ 4、右图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（ ） A、合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B、合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C、断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D、断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 【课后巩固】1、右图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光.下列说法中正确的是（ ） A、当断开S时，灯A立即熄灭 B、当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 C、启用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭 D、启用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭 2、右图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（ ） A、在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗 B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C、在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗 D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 3、右图所示(a)(b)电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（ ） A、在电路(a)中断开K后，S将逐渐变暗 B、在电路(a)中断开K后，S将先变得更亮，然后才变暗 C、在电路(b)中断开K后，S将逐渐变暗 D、在电路(b)中断开K后，S将先变得更亮，然后才变暗 4、右图所示的电路中，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源。当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是 ；当S切断瞬间，通过电灯的电流方向是 。 5、右图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中出现的自感电动势E=100 V，求此时a、b两点间的电势差。 【答案