高中物理 互感、自感、电磁阻尼学案 新人教版选修3

用心 爱心 专心1 第六节第六节 互感和自感教学案互感和自感教学案 一 互感现象 1 基本概念 互感 互感现象 互感电动势 2 互感的理解 3 互感的应用和防止 二 自感现象 1 演示实验 实验 1 观察到的现象 总结 实验 2 断电自感 现象 总结 2 结论 小结 线圈中电流发生变化时 自身产生 这个感应电动势阻碍 的变化 自感现象 叫自感现象 自感电动势 叫自感电动势 3 磁场的能量 5 自感现象的理解 6 自感的应用与防止 应用 三 自感系数 1 自感系数 2 单位 典型例题典型例题 例 1 如图所示 电路甲 乙中 电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小 接通 S 使电 路达到稳定 灯泡 D 发光 则 A 在电路甲中 断开 S D 将逐渐变暗 B 在电路甲中 断开 S D 将先变得更亮 然后渐渐变暗 C 在电路乙中 断开 S D 将渐渐变暗 D 在电路乙中 断开 S D 将变得更亮 然后渐渐变暗 例 2 如图所示 自感线圈的自感系数很大 电阻为零 电键 K 原来是合上的 在 K 断 开后 分析 1 若 R1 R2 灯泡的亮度怎样变化 2 若 R1 R2 灯泡的亮度怎样变化 用心 爱心 专心2 巩固练习巩固练习 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 4 如图所示 L 为一个自感系数大的自感线圈 开关闭合后 小灯能正常发光 那么闭合 开关和断开开关的瞬间 能观察到的现象分别是 A 小灯逐渐变亮 小灯立即熄灭 B 小灯立即亮 小灯立即熄灭 C 小灯逐渐变亮 小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D 小灯立即亮 小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 5 如图所示电路中 电阻 R 和电感 L 的值都很大 电感器的电阻不计 A B 是两只完 全相同的电灯 当电键 S 闭合时 A A 比 B 先亮 而后 A 熄灭 B B 比 A 先亮 而后 A 熄灭 C A B 一起亮 而后 A 熄灭 D A B 一起亮 而后 B 熄灭 6 如图所示的电路 多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略 两个电阻器的电阻都是 R 电键 K 原来打开着 电流 I E 2R 今合下电键 将一电阻短路 于是线圈中有自感电 动势产生 这个自感电动势 A 有阻碍电流的作用 最后电流由 I0减小为零 B 有阻碍电流的作用 最后电流总小于 I0 C 有阻碍电流增大的作用 因而电流保持 I0不变 D 有阻碍电流增大的作用 但电流还是要增大到 2I0 7 如图 A B 两灯电阻均为 R K1闭合时两灯一样亮 若再闭合 K2 待稳定后 将 K1断开 则在断开瞬间 A B 灯立即熄灭 B A 灯过一会儿才熄灭 C 流过 B 灯的电流方向是 c 到 d D 流过 A 灯的电流方向是 a 到 b 8 如图所示 L1 L2 L3是完全相同的灯泡 L 为直流电阻可 忽略的自感线圈 开关 K 原来接通 当开关 K 断开时 下面说 法正确的是 A L1闪亮一下后熄灭 K1 K2 A B R a b c d K RR S AB RL 用心 爱心 专心3 B L2闪亮一下后恢复原来的亮度 C L3变暗一下后 恢复原来的亮度 D L3闪亮一下后恢复原来的亮度 9 如图所示电路 S 是闭合的 此时流过线圈 L 的电流为 i1 流过灯泡 A 的电流 i2 且 i1 i2 在 t1时刻将 S 断开 那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是哪一个 10 97 全国 如图所示的电路中 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 第七节第七节 电磁阻尼和电磁驱动教学案电磁阻尼和电磁驱动教学案 一一 新课内容新课内容 1 电磁阻尼 电磁阻尼 演示 1 电磁阻尼 演示 2 如图所示 弹簧下端悬挂一根磁铁 将磁铁托起到某高度后释放 磁铁能振动较长时间才停下来 如果在磁铁下端放一固定线圈 磁铁会很快停下 来 上述现象说明了什么 2 电磁驱动 电磁驱动 演示 3 电磁驱动 典型例题典型例题 例 1 如图所示是高频焊接原理示意图 线圈中通以高频变化的电流时 待焊接的金属 工件中就产生感应电流 感应电流通过焊缝产生大量热量 将金属融化 把工件焊接在一 起 而工件其他部分发热很少 以下说法正确的是 A 电流变化的频率越高 焊缝处的温度升高的越快 B 电流变化的频率越低 焊缝处的温度升高的越快 C 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小 用心 爱心 专心4 D 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大 巩固练习巩固练习 1 如图所示 一块长方形光滑铝板水平放在桌面上 铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形 磁铁 一质量分布均匀的闭合铝环以初速度 v 从板的左端沿直线向右端滚动 则 A 铝环的滚动速度将越来越小 B 铝环将保持匀速滚动 C 铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的 N 极或 S 极 D 铝环的运动速率会改变 但运动方向将不会发生改变 2 如图所示 闭合金属环从曲面上 h 高处滚下 又沿曲面的另一侧上升 设环的初速为零 摩擦不计 曲面处在图示磁场中 则 A 若是匀强磁场 环滚上的高度小于 h B 若是匀强磁场 环滚上的高度等于 h C 若是非匀强磁场 环滚上的高度等于 h D 若是非匀强磁场 环滚上的高度小于 h 3 如图所示 圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上 条 形磁铁沿导轨以初速度 v0向圆环运动 其轴线在圆环圆心 与环 面垂直 则磁铁在穿过环过程中 做 减速 运动 选填 加速 匀速 或 减速 4 如图所示 在 O 点正下方有一个具有理想边界的磁场 铜环在 A 点由静止释放向右摆 至最高点 B 不考虑空气阻力 则下列说法正确的是 A A B 两点在同一水平线 B A 点高于 B 点 C A 点低于 B 点 D 铜环将做等幅摆动 2002 上海 5 如图所示 A B 为大小 形状均相同且内壁光滑 但用不同材料制成的 圆管 竖直固定在相同高度 两个相同的磁性小球 同时从 A B 管