46互感和自感学案（人教版选修3-2）

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1、学案6互感和自感［学习目标定位］1•了解互感现象及其应用2能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.3•了解自感电动势的表达式E=甥，知道自感系数的决定因素4了解自感现象中的能量转化.温故追本溯源推陈方可知新知识•储备区知识链接1.通电导线周围存在磁场，当导线中电流变大时，导线周围各处的磁场都鯉，当导线中电流减小时，导线周围各处的磁场都减弱.2.楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通暈的变化.新知呈现一、互感现象1.两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

2、的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势.这种现象叫做互感,这种感应电动势叫做互感电动势.2.互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间.3.互感现彖可以把能量从一个电路传到另一个电路.变压器就是利用互感现彖制成的.二、自感现象当一个线圈屮的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路屮激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势.这种现象称为口感，rh于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.三、自感系数单位：皇利，符号:自感电动势的

3、大小：當，其中厶是自感系数，简称自感或电感.旦.2.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.四、磁场的能量自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有时，电源把能量输送给磁场,储存在磁场屮，电流减小时，磁场屮的能量释放出来转换为电能.自感现象［问题设计］1.通电自感：如图1所示，开关S闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同？图1答案灯泡A2立即正常发光，灯泡A逐渐亮起来.2.断电自感：如图2所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图2(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向有何关系？(2)

4、在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？答案(1)S闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反.(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈中的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡•而当线圈电阻大于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭.［要点提炼］自感现象是指当通过线圈的电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象.

5、1.当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；2.当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同；3.自感电动势总是阻碍线圈屮电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.4.断电自感屮，若断开开关瞬间，通过灯泡的电流瞬间比断开开关前瞬间大，灯泡会闪亮一下；若断开开关后，通过灯泡的电流比断开开关前瞬间小，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗.典例精析一、互感现象的理解与应用【例1】如图3所示，是一种延时装置的原理图，当J闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S］断开时，由于电磁感应作用，D将延

6、迟一段时间才被释放.则（）A.由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用图3B.由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的开关无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变化解析线圈A中的磁场随开关S］的闭合而产生，随S】的断开而消失.当S】闭合时，线圈4中的磁场穿过线圈B,当S2闭合，Si断开时，线圈A在线圈B中的磁场变弱，线圈B中有感应电流，B中电流的礒场继续吸引D而起到延时的作用，所以B正确，A错误；若S2斷开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用，所以C正确，D错误

7、.答案BC二、自感现象的分析【例2】如图4所示，电感线圈厶的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，La、Lb是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻&阻值约等于&的两倍，则（）A.闭合开关S时,La、Lb同时达到最亮，且Lb更亮一些B.C.断开开关S时,La慢慢熄灭，Lb马上熄灭D.断开开关S时,La慢慢熄灭，Lb闪亮后才慢慢熄灭闭合开关S时，La、Lb均慢慢亮起来，且La更亮一些思路点拨（1）分析自感电流的大小时，应注意“厶的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计”这一关键语句；（2）电路接通瞬间，自感线圈

8、相当于断路；（3）电路断开瞬间，回路中电流从厶中原来的电流开始减小.解析由于灯泡La与线圈厶串联，灯泡Lb与电阻心串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以Lb先亮，A、B错误；由于La所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流犬，即La更亮一些，；当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流开始减小，即从厶减小，故La慢慢熄灭，L