第節(jié) 4互感和自感高中物理 選擇性必修第二冊第二章1.通過實(shí)驗(yàn)了解互感和自感現(xiàn)象，會用自感與互感解釋簡單的電磁現(xiàn)象；知道互感現(xiàn)象與自感現(xiàn)象市磁場能變化的一種表現(xiàn)。2.會從法拉第電磁感應(yīng)定律的視角認(rèn)識自感現(xiàn)象，了解自感系數(shù)，體會推理分析的科學(xué)思維方法。3.知道互感現(xiàn)象與自感現(xiàn)象的防止和應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)引入問題：兩個線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)（或MP3等）的音頻輸出端連接，線圈B與擴(kuò)音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時就能在擴(kuò)音器上聽見由手機(jī)輸出的聲音，這是為什么？1. 互感現(xiàn)象當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場在線圈B中激發(fā)出了感應(yīng)電動勢。根據(jù) 思想，線圈B中感應(yīng)電流的變化，同時也會在線圈A中產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象稱為互感，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為互感電動勢?；ジ鞋F(xiàn)象也可以發(fā)生在兩個互相靠近的電路之間。一、互感現(xiàn)象2. 應(yīng)用互感現(xiàn)象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈，變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成的。3. 危害互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路正常工作。?B?1. 自感當(dāng)線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感。二、自感現(xiàn)象2. 自感電動勢在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為自感電動勢。3. 實(shí)驗(yàn)1：探究通電時的自感現(xiàn)象?在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮。由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，使流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢 實(shí)驗(yàn)2：觀察斷電時的自感現(xiàn)象按圖連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度。思考下列問題。1. 電源斷開時，通過線圈L 的電流減小，這時會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的作用是使線圈L 中的電流減小得更快些還是更慢些？2. 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈可以看作一個電源，它能向外供電。由于開關(guān)已經(jīng)斷開，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動？3. 開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流與原來通過它的電流方向是否一致？4. 開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來的電流更大？為了使實(shí)驗(yàn)的效果更明顯，對線圈L 應(yīng)該有什么要求？5. 對通電自感的理解6. 對斷電自感的理解??例. 如圖所示，線圈L的電阻和電源內(nèi)阻都很小，可忽略不計，電路中兩個電阻的阻值均為R ，開始時開關(guān) S 斷開，此時電路中電流為 I0?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，線圈L中有自感電動勢產(chǎn)生，下列說法中正確的是(　　 )A．由于自感電動勢有阻礙電流的作用，電路中電流最終由 I0 減小到零B．由于自感電動勢有阻礙電流的作用，電路中電流最終小于 I0C．由于自感電動勢有阻礙電流的作用，電路中電流將保持 I0 不變D．自感電動勢有阻礙電流增大的作用，但電路中電流最終還要增大到 2I0D解析：當(dāng)開關(guān)S閉合時，通過線圈的電流增大，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的增大，但“阻礙”不是“阻止”，“阻礙”實(shí)質(zhì)上是“延緩”，電路中的電流不會立刻變?yōu)?I0，但最終仍會增大到2I0。選項D正確。1. 自感電動勢的大小三、自感系數(shù)?（1）決定線圈自感系數(shù)的因素： （2）自感系數(shù)的單位：亨利，簡稱亨，符號是 H。常用單位：毫亨（m H） 微亨（μH） 實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。2.自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力1. 應(yīng)用四、生活、生產(chǎn)中的自感現(xiàn)象（1）日光燈、汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火器、煤氣灶電子點(diǎn)火器等（2）線圈中電流減小時：磁場中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能。 2.危害形成電弧，燒壞開關(guān)等當(dāng)堂檢測1.某電磁沖擊鉆的原理圖如圖所示，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動，則可能是 （　?。〢.開關(guān)S閉合瞬間B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動AC解析：當(dāng)一個線圈的電流發(fā)生變化時，由于互感作用，相鄰線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)含有電源的線圈中電流增大時，線圈M中產(chǎn)生感應(yīng)電流且受斥力作用而向右運(yùn)動。2.［多選］如圖所示，A、B是相同規(guī)格的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下列說法正確的是（　?。〢. 閉合開關(guān)S時，A、B燈同時亮B. 閉合開關(guān)S時，B燈比A燈先亮，最后一樣亮C. 閉合開關(guān)S時，A燈比B燈先亮，最后一樣亮D. 斷開開關(guān)S時，A燈與B燈同時慢慢熄滅解析：B對，A、C錯：開關(guān)S閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩支路的兩端，B燈立即發(fā)光。由于自感線圈的自感電動勢阻礙電流增大，A燈逐漸變亮，由于線圈的電阻可以忽略，最后兩燈一樣亮。D對：斷開開關(guān)S的瞬間，流過自感線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，自感線圈與兩燈構(gòu)成閉合回路，兩燈逐漸同時熄滅，由于開始時兩燈的電流相同，斷開開關(guān)S的瞬間，通過兩燈的電流不變，則兩燈不會出現(xiàn)閃亮，而是慢慢熄滅。BD3.如圖所示的電路，開關(guān)原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，規(guī)定向左流過電阻R1的電流方向?yàn)檎较颍谀骋粫r刻突然斷開開關(guān)S，則通過電阻R1的電流I1在開關(guān)斷開前后隨時間變化的圖線可能是（　?。窘馕觥縎斷開前I1方向向左，為正方向；斷開后，由于線圈的自感現(xiàn)象，使R1中的電流方向向右，大小可能比原I1大或小或相等，然后逐漸減小到0。D謝 謝！

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊電子課本

第四節(jié) 互感和自感

版本： 粵教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第二冊

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