山東省新泰市汶城中學(xué)高二物理選修32互感和自感學(xué)案人教版.doc

自主體驗(yàn)一、互感現(xiàn)象：1互感：兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流_時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生_的現(xiàn)象2互感電動勢：_現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢3互感的應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把_由一個線圈傳遞到另一個線圈如變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”.二、自感現(xiàn)象：1自感：當(dāng)一個線圈中的電流_時，在本身激發(fā)出_的現(xiàn)象2自感電動勢：由于_電流變化而產(chǎn)生的電動勢.3自感電動勢對電流的作用：電流增加時，感應(yīng)電動勢_電流的增加，自感電動勢與原電流方向_；電流減小時，自感電動勢_電流的減小，自感電動勢與原電流方向_三自感系數(shù)：1.理論分析表明：自感電動勢大?。篍= 。L稱為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或 。2.自感表示線圈產(chǎn)生 本領(lǐng)大小的物理量。L的大小跟線圈的 、 、 、以及是否有無 有關(guān)。 單位：亨利(H) 1H= mH= H四、磁場的能量自感現(xiàn)象中，線圈中電流從無到有，磁場從無到有時，電源把能量輸送給_，儲存在_中，電流減小時，磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)換為電能.知識探究一、對自感電動勢的理解及自感現(xiàn)象的分析思路1對自感電動勢的理解(1)產(chǎn)生原因：通過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在原線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢(2)自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)(3)自感電動勢的作用：阻礙原電流的變化，而不是阻止，電流仍在變化，只是使原電流的變化時間變長，即總是起著推遲電流變化的作用2對電感線圈阻礙作用的理解(1)若電路中的電流正在改變，電感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使得通過電感線圈的電流不能突變(2)若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻引起的3自感現(xiàn)象的分析思路(1)明確通過自感線圈的電流怎樣變化(是增大還是減小)(2)判斷自感電動勢方向，電流增強(qiáng)時(如通電)，自感電動勢方向與原電流方向相反；電流減小時(如斷電)，自感電動勢與原電流方向相同 .4-6-1.總結(jié)反思(3)分析電流變化情況，電流增強(qiáng)時(如通電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相反，阻礙增加，電流逐漸增大；電流減小時(如斷電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相同，阻礙減小，線圈中電流方向不變，電流逐漸減小二、通、斷電自感中，燈泡亮度變化的分析1.在通電自感中，并聯(lián)的兩個燈泡不同時亮起如圖461所示的電路，兩燈泡規(guī)格相同，接通開關(guān)后調(diào)節(jié)電阻R，使兩個燈泡亮度相同，然后斷開電路，再次接通的瞬間條件現(xiàn)象原因S閉合的瞬間A2先亮由于A2支路為純電阻不產(chǎn)生自感現(xiàn)象A1逐漸亮起由于L的自感作用阻礙A1支路電流增大2.在斷電自感中，燈泡的亮度變化自感電動勢(的方向)總是要阻礙引起自感的電流的變化，就好像感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化一樣自感電動勢阻礙的對象是“電流的變化”，而不是電流本身如圖所示，當(dāng)電流處于穩(wěn)定狀態(tài)時，流過L的電流為（電源內(nèi)阻不計），方向由；流過燈泡A的電流。斷開S的瞬間，立即消失， 線圈的自感，不會馬上消失，線圈總力圖維持的存在，所以線圈上產(chǎn)生一個b端為正、a端為負(fù)的自感電動勢，與燈泡組成abcd回路，由此流過A的電流由大小變?yōu)?，方向由變成?？梢娡ㄟ^A的電流大小與方向都發(fā)生了變化。至于燈泡中的電流是突然變大還是變?。ㄒ簿褪钦f燈泡是否突然變得更亮一下），就取決于與誰大誰小，也就取決于R和r誰大誰小，在圖中，(1)如果Rr，就有I1I2，燈泡會先更亮一下才熄滅.(2)如果Rr，燈泡會由原亮度漸漸熄滅(3)如果Rr，燈泡會先立即暗一些，然后漸漸熄滅.產(chǎn)生自感電動勢的效果體現(xiàn)為線圈中電流在原來電流值基礎(chǔ)上逐漸減小，而不是電動勢與線圈兩端電壓相等，自感電動勢可以超出線圈兩端原電壓典例剖析【例1】如圖1所示中燈LA、LB完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略則( )AS閉合的瞬間，LA、LB同時發(fā)光，接著LA變暗，LB更亮，最后LA熄滅BS閉合瞬間，LA不亮，LB立即亮CS閉合瞬間，LA、LB都不立即亮D穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，LB熄滅，LA比LB(原先亮度)更亮 圖1變式訓(xùn)練1如圖2所示，電路中電源內(nèi)阻不能忽略，R阻值和L的自感系數(shù)都很大，A、B為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)S閉合時，下列說法正確的是()AA比B先亮，然后A滅BB比A先亮，然后B逐漸變暗CA、B一起亮，然后A滅DA、B一起亮，然后B滅【例2】圖3甲、乙電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A在電路甲中，斷開S，A將漸漸變暗B在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 圖2C在電路乙中，斷開S，A將漸漸變暗 .4-6-2.D在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 圖3 圖4 圖5變式訓(xùn)練2在圖4所示電路中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表G1指針偏向右方，那么當(dāng)開關(guān)S斷開時，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是()AG1和G2指針都立即回到零點(diǎn)BG1指針立即回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)CG1指針緩慢回到零點(diǎn)，而G2指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)DG1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn),而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)【例3】如圖5所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值在t0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在tt1時刻斷開S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是()變式訓(xùn)練3在如圖6所示的電路中，S閉合時流過電感線圈的電流是2 A，流過燈泡的電流是1 A，將S突然斷開，則S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流I隨時間t變化的圖線是圖6中的()課堂練習(xí) 圖61通過一個線圈的電流在均勻增大時，則這個線圈的( ) A自感系數(shù)也將均勻增大 B自感電動勢也將均勻增大C磁通量也將均勻增大 D自感系數(shù)和自感電動勢不變2關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法，錯誤的是( )A自感電動勢越大，自感系數(shù)也越大 B把線圈中的鐵芯抽出一些，自感系數(shù)減小C把線圈匝數(shù)增加一些，自感系數(shù)變大 D電感是自感系數(shù)的簡稱3如圖7 所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間會有( )A燈A立即熄滅 B燈A慢慢熄滅C燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D燈A突然閃亮一下再突然熄滅課后練習(xí)1關(guān)于自感現(xiàn)象，正確的說法是( )A感應(yīng)電流一定和原來的電流方向相反B對于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時，線圈產(chǎn)生的自感電動勢也越大 圖7C對于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時，線圈的自感系數(shù)也越大D對于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時，線圈中的自感電動勢也越大2關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動勢下列說法中正確的是( ) .4-6-3.總結(jié)反思A線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大B對于某一線圈，自感電動勢正比于電流的變化量C一個線圈的電流均勻增大，這個線圈自感系數(shù)、自感電動勢都不變D自感電動勢總與原電流方向相反3如圖8所示電路中，A、B是完全相同的燈泡，L是電阻不計的電感線圈，下列說法中正確的是( )A當(dāng)開關(guān)S閉合時，A燈先亮，B燈后亮B當(dāng)開關(guān)S閉合時，B燈先亮，A燈后亮C當(dāng)開關(guān)S閉合時，A、B燈同時亮，以后B燈更亮，A燈熄滅 圖8D當(dāng)開關(guān)S閉合時，A、B燈同時亮，以后亮度不變4在如圖9所示