山东省德州市乐陵一中高中物理 4.6 互感和自感学案 新人教版选修32(1).doc

山东省德州市乐陵一中高中物理 4.6 互感和自感学案 新人教版选修3-2学习目标：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3.明确自感系数的意义及决定条件4.了解日光灯的工作原理学习重点：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。自主学习：一 复习回顾1.磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。引起电磁感应现象最重要的条件是什么？2在如图所示的法拉第实验中，两个线圈m，n均缠绕在同一个铁芯上，闭合电键或是在闭合状态下断开电键的瞬间，都会看到电流计的指针发生偏转，说明线圈n中产生了感应电流，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？二互感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 。这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做 电动势。课堂练习（一）：如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（ ）a向右做匀速运动 b向左做匀速运动 c向右做减速运动 d向右做加速运动三 自感学习教材演示实验并分析实验现象。1.自感现象：由于 而产生的电磁感应现象。2.自感电动势：在 中产生的感应电动势。课堂练习（二）在实验中，若线圈l的电阻rl与灯泡a的电阻ra相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为 图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为 图；若rl远小于ra，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为 图，通过灯泡的电流图像为 图。it a b c dititit实验中开关断开了，电源已不再给灯泡提供电能了，灯还闪亮一下。这些能量是哪里来的呢？是凭空产生了能量吗？(线圈提供的。线圈中有电流时，线圈产生磁场，磁场也具有能量。当开关断开后，磁场能通过电磁感应转化为电能，由线圈提供给灯泡。这说明电磁感应中也遵循能量守恒。)3.自感电动势的特点：自感电动势总是 导体中原来电流的变化的。说明：（1）在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。具体而言： 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。 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 (2)可见自感电动势的作用是阻碍导体中原来的电流变化。需要注意的是：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。课堂练习（三）实验中，当电键闭合后，通过灯泡1的电流随时间变化的图像为 图；通过灯泡2的电流随时间变化的图像为 图。itititit思考：自感电动势的大小跟什么有关？4.自感系数（1）定义： （2）物理意义：表示 的物理量。（3）单位： （4）决定因素： 四自感现象的应用日光灯的原理五磁场中的能量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电能巩固训练：1.c a d bl2 l1如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（ ）a.向右匀速运动 b.向右加速运动c.向左加速运动 d.向左减速运动2.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。3.如图所示，两个电阻的阻值都是r，多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。电键s原来断开，此时电路中的电流为i0=/2r。现将s闭合，于是线圈产生自感电动势，此自感电动势的作用是：a使电路的电流减小，最后由i0将小到0b有阻碍电流增大的作用，最后电流小于i0c有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变d有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后等于i04.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i1i25演示自感的实验电路图如右图所示，l是电感线圈，a1、a2是规格相同的灯泡，r的阻值与l的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是 比 先亮，最后达到同样亮。d1 d2 l a1r a2 s r1 l rs6上图中，电阻r的电阻值和电感l的自感系数都很大，但l的直流电阻值很小，a1、a2是两个规格相同的灯泡。则当电键s闭合瞬间， 比 先亮，最后 比 亮 。 7如图所示的电路中，d1和d2是两个相同的小灯泡，l是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与r相同。在电键接通和断开时，灯泡d1和d2亮暗的顺序是（ ）a. 接通时d1先达最亮，断开时d1后灭 b. 接通时d2先达最亮，断开时d2后灭c. 接通时d1先达最亮，断开时d2后灭 d. 接通时d2先达最亮