第四章  電磁感應(yīng)六、互感和自感［要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)］1.互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖4-6-1只要A線圈的電路中可變電阻的阻值R周期性地變化，那么A和B兩個(gè)線圈之間就會(huì)發(fā)生互感現(xiàn)象。例如電阻R增大，A中電流變小，B線圈中磁通量減少產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)引起A線圈中磁通量的變化，所以A、B兩個(gè)線圈的磁通量是互相影響的，象這樣兩個(gè)互相靠近的線圈中只要有一個(gè)線圈中的電流變化，就會(huì)出現(xiàn)互感現(xiàn)象。2.自感現(xiàn)象是因?yàn)榫€圈自身的電流變化而引起線圈的磁通量變化，由此產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。所以自感現(xiàn)象就是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。自感現(xiàn)象既遵循法拉第電磁感應(yīng)定律又遵循楞次定律。只是因?yàn)樽愿芯€圈內(nèi)的磁通量的變化率與線圈內(nèi)的電流的變化率成正比例，所以電流變化越快自感電動(dòng)勢(shì)越大。也就是說自感電動(dòng)勢(shì)與電流的變化率成正比，比例常數(shù)就是自感系數(shù)L，單位是亨利，符號(hào)是H。3.因?yàn)樽愿鞋F(xiàn)象是以電流變化為主線展開討論的，所以在研究自感問題時(shí)，應(yīng)首先研究電流的變化情況。因電流的變化引起磁場(chǎng)的變化，磁場(chǎng)的變化引起磁通量的變化，磁通量的變化產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙電流的變化。但阻礙電流的變化不等于阻止電流的變化。4.在具體分析自感支路對(duì)其他電路影響時(shí)，如果自感支路的電流在減少則應(yīng)該把產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的線圈看作新的電源，新電源阻礙電流的減少；如果自感支路中的電流在增大，自感線圈就相當(dāng)于一個(gè)接反了的電源，這一電源阻礙電流的增加。5.線圈的自感系數(shù)是由線圈自身的性質(zhì)決定的，與線圈中的電流無關(guān)。這一點(diǎn)就象導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流無關(guān)一樣。影響線圈自感系數(shù)的因素很多(空心線圈的自感系數(shù)與單位長度的匝數(shù)的平方成正比，與線圈的體積成正比)，但插入鐵芯線圈的自感系數(shù)明顯增大（約為103-104倍）。6.磁場(chǎng)與電場(chǎng)一樣也具有能量，磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的，所以線圈中電流變化時(shí)磁場(chǎng)的能量就在變化；電場(chǎng)是由電荷產(chǎn)生的，所以電容器中電荷量變化時(shí)電場(chǎng)的能量就在變化。電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能可以相互轉(zhuǎn)化，這一問題后面還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)。［范例精析］例1  如圖4-6-2示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是：（   ）A.合上開關(guān)K接通電路時(shí)A2先亮，A1后亮最后一樣亮B.合上開關(guān)K接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A2立刻熄滅，A1過一會(huì)兒熄滅D.斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅 解析：合上開關(guān)K接通電路時(shí)L阻礙電流增大，所以A2先亮、A1后亮。斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，在L、A1、A2組成了新電路，L是新電源，（電流方向順時(shí)針），所以A1A2都要過一會(huì)兒才熄滅。正確答案是A和D。 拓展： 在斷開開關(guān)K時(shí)L中的電流減小，L中產(chǎn)生了阻礙電流減小的自感電動(dòng)勢(shì)，但阻礙不是阻止，電流還是在減小，電流的方向還是由L流向A1，再流入A2，再流入L，形成順時(shí)鐘方向的電流。 例2圖4-6-3為一演示實(shí)驗(yàn)電路圖，圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡，電鍵K處于閉合狀態(tài)，電路是接通的，現(xiàn)將電鍵K打開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從?????????????     端到????????????? ????????????? 端，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來演示????????????? ????????????? ????????????? 現(xiàn)象。解析： K閉合時(shí)L中電流的方向是b—L—a，K斷開的瞬間L中電流突然減小，L中產(chǎn)生阻礙電流減小的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，L成為新的電源，但電流只能在原方向上減小，所以正確答案是：[a到b，斷路時(shí)的自感現(xiàn)象]。拓展：本題的考查點(diǎn)與上題相同，說明這部分內(nèi)容是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。應(yīng)該高度重視。 例3  一個(gè)線圈的電流在均勻增大，則這個(gè)線圈（   ）    A．自感系數(shù)也將均勻增大B．自感電動(dòng)勢(shì)也將均勻增大C．磁通量也將均勻增大D．自感系數(shù)，自感電動(dòng)勢(shì)都不變 解析：電流均勻增大則磁通量均勻增大，磁通量的變化率恒定。所以自感電動(dòng)勢(shì)不變。自感系數(shù)與電流無關(guān)。正確答案是C 和D。 拓展：在自感現(xiàn)象中電流的變化率與磁通量的變化率是成正比例的，因?yàn)榫€圈中的磁場(chǎng)就是它自身的電流產(chǎn)生的，電流增大磁場(chǎng)就增強(qiáng)，磁通量就增大。例4、如圖4-6-4所示的電路中，兩個(gè)電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“-”接線柱流入時(shí)，指針向右擺，當(dāng)電流從“+”接線柱流入時(shí)，指針向左擺，當(dāng)電路接通并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)再斷開的瞬間，下列哪個(gè)說法符合實(shí)際（  ）A．G1指針向左擺，G2指針向右擺B．G1指針向右擺，G2指針向左擺C．G1、G2的指針都向左擺 D．G1、G2的指針都向右擺 解析：K斷開的瞬間，LRG1G2組成了一個(gè)新的回路，新回路的電源是L，L阻礙L中的向右的電流減少，所以回路中還有順時(shí)針的電流，正確答案是A。 拓展：本題的考點(diǎn)與例一和例二相同，只是在情景上多加了兩個(gè)電流表，這類問題的關(guān)鍵是確定L中原來的電流方向，L作為新電源時(shí)電流的方向并不改變。 例5 如圖4-6-5所示的兩個(gè)線圈A和B并排放置，當(dāng)A線圈的電鍵S閉合的瞬時(shí)，B線圈中因磁通量增加而產(chǎn)生感應(yīng)電流。請(qǐng)說明此時(shí)B線圈中感應(yīng)電流對(duì)A線圈中的磁場(chǎng)有何影響？ 解析  由圖4-6-5可知，開關(guān)閉合時(shí)A線圈的下面出現(xiàn)N極，B線圈因磁通量增加而產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律B線圈下面也是出現(xiàn)N極（阻礙A線圈的磁感線穿入B），B線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感線是由下而上地穿過A線圈的（與A線圈中磁場(chǎng)反向），所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)起著阻礙A線圈中磁場(chǎng)增強(qiáng)的作用。 拓展  由此可見只要A線圈的磁感線穿過B，而B能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流并且感應(yīng)電流的磁感線又能夠穿過A，那么不管A、B的位置如何放置，A、B之間都能夠產(chǎn)生互感現(xiàn)象。 例6  家用日光燈電路是利用自感現(xiàn)象的一個(gè)常見的例子。日光燈的電路如圖4-6-6，圖中S是是啟動(dòng)器（內(nèi)有雙金屬片并充氖氣），L是鎮(zhèn)流器（有鐵芯的線圈），D是日光燈燈管。試分析日光燈工作原理。 解析  開關(guān)閉合后，220V電壓加在啟動(dòng)器S的兩端，使啟動(dòng)器玻璃泡內(nèi)氖氣放電，放電產(chǎn)生的熱量使玻璃泡內(nèi)的雙金屬片膨脹，動(dòng)觸片與靜觸片短路，電流突然增大，鎮(zhèn)流器因電流突變產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，這一高電動(dòng)勢(shì)使日光燈燈管內(nèi)汞蒸汽放電，日光燈就發(fā)光了。 拓展  日光燈鎮(zhèn)流器的作用有兩個(gè)方面：一是在啟動(dòng)時(shí)給燈管提供高電壓；二是在正常使用時(shí)限制通過燈管的電流（因?yàn)槿展鉄綦娐分惺褂媒涣麟?，?zhèn)流器線圈的自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙電流的變化，鎮(zhèn)流器的名稱由此而來）。 分析日光燈的電路圖時(shí)，應(yīng)以日光燈管為中心。啟動(dòng)器與日光燈管并聯(lián)，鎮(zhèn)流器與日光燈管串聯(lián)，這樣分析有利于記憶掌握日光燈的電路圖，也有利于理解啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器的作用。 ［能力訓(xùn)練］1、由于導(dǎo)體本身的              而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。　　電流發(fā)生變化2、對(duì)于同一個(gè)線圈，其電流           則自感電動(dòng)勢(shì)越大；對(duì)于不同的線圈，即使在相同的時(shí)間內(nèi)電流的變化量都相同，但產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同。電學(xué)中用?????????????      來描述線圈的這種特性。　　變化越快  自感系數(shù)3、如果通過線圈的電流在1秒內(nèi)改變了1安培，而產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為1伏，則此線圈的自感系數(shù)為????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? 。　　1亨利4、在一個(gè)空心線圈內(nèi)插入軟鐵棒，則此線圈的自感系數(shù)將             。　　增大5、大型電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流很大，如果用普通閘刀斷開電路，閘刀的金屬片之間會(huì)產(chǎn)生電火花，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤чl刀、引起人身傷害，其原因是                 　　　　　　　　　                　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　電路斷開時(shí)電流減少得很快，電動(dòng)機(jī)的線圈內(nèi)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，高電動(dòng)勢(shì)把空氣擊穿，就發(fā)生電火花，發(fā)生傷害事故。因此大功率的電動(dòng)機(jī)的開關(guān)都浸沒在耐高壓的絕緣油中。  6、如圖4-6-7所示的電路中，D1和D2 是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵S接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的順序是：（ A ）A、接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅B、接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅C、接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1先滅D、接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2先滅7、如圖4-6-8所示，L為一個(gè)自感系數(shù)大的自感線圈，開關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是： （ A ）A、 小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B、 小燈立即亮，小燈立即熄滅C、 小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅D、小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅8、下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中，正確的是：（ACD）A、自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B、線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總與引起自感的原電流的方向相反C、線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D、加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大9、關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下列說法正確的是：（ D ）A、線圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大B、線圈中的電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C、線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D、線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定10、在如圖4-6-9電路中，線圈L的自感系數(shù)值很大，其電阻可忽略，A、B是完全相同的燈泡，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)：（ B ）A、 A比B先亮，然后A熄滅   B、 B比A先亮，然后B逐漸變暗C、 A、B一起亮，然后A熄滅   D、A、B一起亮，然后B熄滅11、如圖4-6-10所示，線圈L的電阻不計(jì)，則：（ BD ）A、 S剛閉合時(shí)，燈立即正常發(fā)光  B、 當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，電容器不帶電C、 S斷開瞬間，燈熄滅，電容器不帶電D、S斷開瞬間，燈熄滅，電容器的A板帶負(fù)電12、如圖4-6-11所示，S為啟動(dòng)器，L為鎮(zhèn)流器，其中日光燈的接線圖正確的是：（ D ）13、圖4-6-12是一演示實(shí)驗(yàn)的電路圖，圖中L是一帶鐵芯的多匝線圈，A是一燈泡，起初開關(guān)處于閉合狀態(tài)，電路是接通的。現(xiàn)將開關(guān)斷開，則在開關(guān)斷開后電燈泡A沒有立即熄滅，而是比原來更亮一下再熄滅。開關(guān)斷開后通過燈泡A的電流方向是怎么樣的？（2）在開關(guān)斷開后電燈泡A為什么沒有立即熄滅？（3）有人說開關(guān)斷開的瞬時(shí)L中的自感電動(dòng)勢(shì)很大，L中的電流突然增大，所以電燈比原來更亮一下再熄滅。這種說法對(duì)不對(duì)？簡述理由。（1）開關(guān)斷開后通過燈泡A的電流方向是b—A—a—L—b；（2）在開關(guān)斷開后L中因電流變化產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，L成為新的電源向A燈供電，所以A燈沒有立即熄滅。（3）這種說法不對(duì)，L中的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減少，但阻礙不是阻止，電流還是在減少，所以L中的電流不可能增大，只能減少。A燈比原來更亮一下，只能說明A燈中電流比原來的電流大，所以本實(shí)驗(yàn)成功的條件是開關(guān)斷開前L中的電流比A燈中的電流大得多。 

相關(guān)學(xué)案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案及答案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案及答案，共5頁。學(xué)案主要包含了互感現(xiàn)象，自感現(xiàn)象，渦流等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感學(xué)案及答案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感學(xué)案及答案，共6頁。

物理選修3選修3-2第四章 電磁感應(yīng)6 互感和自感導(dǎo)學(xué)案：

這是一份物理選修3選修3-2第四章 電磁感應(yīng)6 互感和自感導(dǎo)學(xué)案

英語朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案

人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案及答案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感導(dǎo)學(xué)案及答案
人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-2第四章 電磁感應(yīng)6 互感和自感學(xué)案設(shè)計(jì)

人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-2第四章 電磁感應(yīng)6 互感和自感學(xué)案設(shè)計(jì)
人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感學(xué)案設(shè)計(jì)

人教版 (新課標(biāo))選修36 互感和自感學(xué)案設(shè)計(jì)
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

6 互感和自感

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí)： 選修3

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部