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时间:2020-03-07
《2017_2018学年高中物理第四章电磁感应6互感和自感学案新人教版.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6互感和自感[目标定位] 1.知道互感现象和自感现象.2.观察通电自感和断电自感实验现象,了解自感现象中自感电动势的作用.3.理解自感系数和自感系数的决定因素.一、互感现象1.定义:两个相互靠近的线圈,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感应电动势,这种现象叫互感.2.作用:利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器、收音机的磁性天线.3.危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,电力工程和电子电路中,有时会影响电路正常工作.深度思考互感现象的实质是什么?答案 互感现象的实质是电磁感应现象.例1 如图1所示是一种延时开关的原理
2、图,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放.则( )图1A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B.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S2,无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长解析 线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生,随S1的断开而消失.当S1闭合时,线圈A中的磁场穿过线圈B,当S2闭合,S1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中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用,所以B正确,A错误;若S2断开,线圈B中不产生感应电流而起不
3、到延时作用,所以C正确,D错误.答案 BC14互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生在绕同一铁芯上的两个线圈之间,而且还可以发生在任何相互靠近的电路之间.二、自感现象1.定义:当一个线圈中的电流发生变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势的现象叫自感.2.自感电动势对电流的作用:电流增加时,自感电动势阻碍电流的增加;电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小.实验1:演示通电自感现象图2实验电路如图2所示,开关S接通时,可以看到灯泡2立即发光,而灯泡1是逐渐亮起来的.实验2:演示断电自感现象.图3实验电路如图3所示,线圈L的电阻
4、比灯泡的电阻小,接通电路,灯泡正常发光后,迅速断开开关S,可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭.深度思考在断电自感现象中,电流减小时,自感线圈中的电流大小一定小于原先所通过电流的大小,为什么灯泡有时闪亮一下再熄灭?答案 断电自感时,自感线圈中的电流大小一定小于原先所通过电流的大小,但是可能会大于灯泡中的电流,所以灯泡会闪亮.例2 在如图4所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电阻值可认为是0,在接通开关S时,则( )14图4A.在电路甲中,A将渐渐变亮B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗C.在电路乙中,A将渐渐变亮D.在电路乙中,A将先由亮渐渐变暗,然后熄灭
5、解析 在电路甲中,当接通开关S时,通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增大,由于线圈的自感现象,开始时,自感线圈产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入,流入灯泡的电流很小;后来由于电流的不断流入,通过自感线圈的电流变化逐渐变慢,所以自感线圈的阻碍作用逐渐减小;当流过线圈的电流最大时,自感线圈就没有阻碍作用,所以通过灯泡的电流只能慢慢增大,故选项A正确.在电路乙中,当接通开关S时,通过自感线圈的电流突然增大,由于线圈的自感现象,开始时,自感线圈就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入,流入线圈的电流很小(可认为是0),电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的,以后自感线圈的阻碍作用逐
6、渐减小,通过自感线圈的电流逐渐增大,而通过灯泡的电流逐渐减小,直到流过线圈的电流最大时,自感线圈就没有阻碍作用,又因为自感线圈L的电阻值可认为是0,所以通过灯泡的电流可认为是0,故选项D正确.答案 AD分析通电自感需抓住三点:(1)通电瞬间自感线圈处相当于断路;(2)电流增大过程中自感线圈对电流有阻碍作用使线圈中的电流从0逐渐增大到稳定值;(3)电流稳定时自感线圈相当于导体.例3 如图5(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,闭合开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( )图5A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗14B.在电路(a)
7、中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗解析 在电路(a)中,灯A和线圈L串联,它们的电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,流过灯A的电流逐渐减小,从而灯A只能渐渐变暗.在电路(b)中,电阻R和灯A串联,灯A的电阻大于线圈L的电阻,电流则小于线圈L中的电流,断开S时,电源不再给灯泡供电,而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,通过R、A形成回路,灯A中电流突然变大,灯
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