§4. 6互感和自感
学习目标
1、了解互感现象及互感现象的应用。
2、掌握自感现象，能解释通电自感和断电自感。
3、了解自感系数由哪些因素决定，了解自然现象中的能量转化，知道自感系数的单位。 学习重点、难点
重点：互感现象与自感现象产生的原因及特点。难点：运用自感知识解决实际问题。 学习过程： 一、互感现象
问题：右上图中，当闭合或断开电键时，线圈N 所在的闭合电路中能否产生电磁感应现象？
总结互感现象：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的现象，产生的感应电动势叫做 互感电动势 。
从能量转化角度看： 互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。 二、自感现象
1、阅读课本指出什么是自感现象？
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。 产生的感应电动势叫做 自感电动势 。
2、演示通电自感：分析右图中在闭合电键时，与线圈串联的灯泡A 1为何逐渐亮起来？ 因为线圈中电流的变化产生感应电动势会阻碍电流的增加。
3、演示断电自感并分析：
①断开电键时，线圈中感应电动势的作用是使线圈L 中的电流减小得更快些还是更慢些？（更慢些）
②电键断开时，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？（相反） ③通过线圈的感应电流是否有可能比原来的电流更大？（不可能，因为感应电流阻碍原电流的减小但不能阻止原电流的减小）
④电键断开瞬间，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？（有可能）
三、自感系数
1、感应电动势的大小决定于什么？（磁通量的变化率）
2、自感现象中的磁通量是由谁产生的？因此自感电动势的大小决定于什么？
自感现象中的磁通量是由原电流产生的，因此自感电动势的大小决定于原电流的变化率。 即： E ∝△I/△t ；数学表达式为： E ＝L △I/△t 。 L 叫 自感系数 ，国际单位是： 亨利 ，符号为 H 。 L 与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。 四、磁场的能量
分析互感与自感现象中能量的转化。 练习
1、关于自感现象，正确的说法是：（ D ）
A 、感应电流一定和原电流方向相反；
B 、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；
C 、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；
D 、自感电动总是阻碍原来电流变化的。 2、如图所示的电路中，L 是一带铁芯的线圈，R 为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I 1、I 2的大小关系是：（ B ）
A 、接通时I 1I 2；
B 、接通时I 1
L
C 、接通时I 1>I 2，断开时I 1
D 、接通时I 1=I 2，断开时I 1
3、上页右图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A 和B 是两个相同的小灯泡。 （1）当开关S 由断开变为闭合时，A 、B 两个灯泡的亮度将如何变化？
答：两灯同时亮，但A 灯由亮变得更加明亮，B 灯由亮变暗，直到熄灭。
（2）当开关S 由闭合变为断开时，A 、B 两个灯泡的亮度又将如何变化？
答：A 灯立即熄灭，B 灯由更亮变暗，直到熄灭。
4、右图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（ AD ） A 、合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮
B 、合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮
C 、断开开关S 切断电路时，A 2立刻熄灭，A 1过一会儿才熄灭
D 、断开开关S 切断电路时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭
5、右上图所示，两个电阻均为R ，L 的电阻及电池内阻均可忽略，S 原来断开，电路中电流I 0=R
E
2。现将S 闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（ D ）
A 、使电路的电流减小，最后由I 0减到零
B 、有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I 0
C 、有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
D 、有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I 0 6、右图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联，当合上开关S 后灯A 正常发光.下列说法中正确的是（ BC ）
A 、当断开S 时，灯A 立即熄灭
B 、当断开S 时，灯A 突然闪亮后熄灭
C 、启用阻值与灯A 相同的线圈取代L 接入电路，当断开S 时，灯A 逐渐熄灭
D 、启用阻值与线圈L 相同的电阻取代L 接入电路，当断开S 时，灯A 突然闪亮后熄灭 7、右图所示甲、乙电路，电阻R 和自感线圈L 的电阻都很小.
接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则（ ＡＣＤ ） A 、在电路甲中，断开S ，A 将逐渐变暗
B 、在电路甲中，断开S ，A 将先变得更亮，然后逐渐变暗
C 、在电路乙中，断开S ，A 将逐渐变暗
D 、在电路乙中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗
8、右图所示(a )(b )电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯S 的电阻，接通K ，使电路达到稳定，灯泡S 发光，则（ AD ）
A 、在电路(a )中断开K 后，S
B 、在电路(a )中断开K 后，S
C 、在电路(b )中断开K 后，S
D 、在电路(b )中断开K 后，S 将先变得更亮，然后才变暗
9、上左图所示的电路中，L 为自感线圈，A 是一个灯泡，E 是电源。当S 闭合瞬间，通过电灯的电流方向是 A
→B ；当S 切断瞬间，通过电灯的电流方向是 B →A 。
10、上中图所示，L 是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 V ，开关S 已闭合，当S 断开时，在L 中出现的自感电动势E ′=100 V ，求此时a 、b 两点间的电势差（ 106V ）。
11、在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，上右图所示。其道理是（ C ）
A 、当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消
B 、当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消
C 、当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D 、以上说法都不对 12、右图所示，一条形磁铁在图示位置由静止开始下落穿过采用双线绕成的闭合线圈，则条形磁铁从下落到穿过线圈的过程中可能做（ D ）
A 、匀减速运动
B 、匀速运动
C 、非匀变速运动
D 、自由落体运动 13、关于线圈中自感电动势的大小说法中正确的是（ B ）
A 、电感一定时，电流变化越大，电动势越大
B 、电感一定时，电流变化越快，电动势越大
C 、通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零
D 、通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大 14、右图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，下述情况中不正确的是（ D ） A 、S 1合上后，Q 灯逐渐亮起来 B 、再合上S 2稳定后，P 灯是暗的
C 、再断开S 1瞬间，Q 灯立即熄灭，P 灯亮一下再灭
D 、再断开S 1瞬间，P 灯和Q 灯过一会才熄灭
15、右图所示电路中，S 是闭合的，此时流过L 的电流为i 1，流过灯A 的电流为i 2，且i 1
16、线圈A 中接有右图所示电源，线圈B 有一半面积处在线圈A 中，两线圈平行但不接触，则在电键S 闭合瞬间，线圈B 中的感应电流的方向为___ 顺时针 ___。（填“顺时针”或“逆时针”）。
S
§4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
学习目标
1、了解涡流是怎么产生的，了解电磁阻尼和电磁驱动。
2、了解涡流现象的利用和危害。
3、通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。
学习重点、难点
重点：涡流的形成，电磁驱动和电磁阻尼。难点：利用涡流及电磁驱动和电磁阻尼解释相关现象。
学习过程：
一、涡流
1、阅读课本了解涡流是怎样形成的？
线圈中电流随时间变化时，在线圈附近的导体中产生旋涡状的感应电流。称作涡流。
2、阅读课本了解涡流在实际生产和生活中有何应用？有何危害？
应用：真空冶炼金属、高频焊接、地雷探测器、安检门、电磁炉。
防止办法：①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
实例：电动机、变压器等。
二、电磁阻尼
1、阅读课本了解什么叫电磁阻尼？
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼。2、阅读课本“思考与讨论”回答：磁电式仪表的指针为何偏转？为什么用做线圈的骨架？
外加电流使线圈在安培力作用下转动，指针偏转；铝框内磁通量变化产生涡流，受安培力作用抑制指针的摆动，使指针较快地稳定在指示位置上。
3、思考：运输灵敏电流表时为什么要用导体把两个接线柱连在一起？
与线圈构成闭合回路，当运输过程中指针摆动时，产生电磁阻尼抑制指针摆动。
三、电磁驱动
1、阅读课本了解电磁驱动是怎样实现的？
磁场相对导体运动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受安培力作用而运动的现
象。
2、右图中，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，可以绕支点自由转动。转动磁极，铝
框会随磁极一起转动。怎样解释铝框的运动？
当蹄形磁铁转动时，通过铝框的磁通量发生变化而产生感应电流，感应电流所受的安培力
阻碍磁通量的变化使铝框随蹄形磁铁转动。
练习
1、磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（ BC ）
A、防止涡流而设计的
B、利用涡流而设计的
C、起电磁阻尼的作用
D、起电磁驱动的作用
2、变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（ BD ）
A、增大涡流，提高变压器的效率
B、减小涡流，提高变压器的效率
C、增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
D、增大铁芯中的电阻，以减小发热量
3、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如下图所示。现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去，各滑块在未接触磁铁前的运动情况将是（ C ）
A、都做匀速运动
B、甲、乙做加速运动
C、甲、乙做减速运动
D、乙、丙做匀速运动
4、一块铜片置于如下左图所示的磁场中，如果用力把这铜片从磁场拉出或把它进一步推入，在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是（ AB ）
A、
B、推入时受到阻力
C、推出时不受磁场力
D、推入时不受磁场力
5、上中图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B。不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ B ）
A、此现象为电磁驱动
B、此现象为电磁阻尼
C、A点低于B点
D、铜环将做等幅摆动
6、上右图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（BD ）
A、若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B、若是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C、若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D、若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
7、右图所示，一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内，当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时（ACD ）
A、若整个线圈在磁场内，线圈一定做匀速运动
B、线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做加速运动
C、线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做减速运动
D、线圈从磁场内滑到磁场外过程，必定放热
8、上图所示，让一金属圆盘接近磁铁的两极，但不接触。使磁铁转动，圆盘也会跟着转动。请解释其原因。
当磁铁旋转起来时，紧靠磁铁的金属圆盘因电磁感应而产生涡流，根据楞次定律，涡流与磁场相互作用，驱动圆盘运动。
9、右图所示是利用高频交流电焊接自行车车架的原理示意图。当线图中通以高频交流电时，待焊接的车架中就会产生感应电流，使得焊缝处金属熔化而焊接起来。
(1)为什么在其他条件不变的情况下，交流电流的频率越高，焊接
越快?
(2)为什么焊接过程中，待焊接的焊缝处已被熔化而车架的其他部
分并不是很热?
（1）依据高频焊接的原理可知，当线圈中接入高频电流
时，待焊车架内就会产生电磁感应，出现涡电流，由电磁感应的知识可判断当线圈中电流频率越高时，车架中的磁通量改变越快，产生的感应电流越强，在其他条件不变的情况下，涡电流的热功率就越大。
（2）在待焊处，显然接触电阻比其他部分大，而通过的涡电流又一样，故焊接处的热功率比其他
位置大得多。
10、右图所示，在光滑的水平面上有一半径r=10 cm 、电阻R=1Ω、质量m=1kg 的金属环，以速度v =10m/s 向一有界磁场滑去，匀强磁场方向垂直于纸面向里，B=0.5 T ，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32 J 的热量。求：
（1）此时圆环中电流的瞬时功率； （2）此时圆环运动的加速度。
解：（1）设此时环的速度为υ＇，由能量守恒可得：
Q m 2
1
m 212'2+υ=υ E=2Br υ＇ I=E/R P=I 2R 得：P=0.36W （2）F 安=2BIr
a =F 安/m=0.06m/s 2 方向水平向左。
11.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y ＝x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y ＝b(b>a)处以速度v 0沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是多少？
6 互感和自感 目 标导航思维脉图 1.知道互感现象和自感现象都属 于电磁感应现象。(物理观念) 2.知道自感电动势对电流变化的 影响符合楞次定律。(物理观念) 3.知道自感电动势大小受到哪些 因素影响。(科学探究) 4.了解自感现象在生产生活中的 应用和怎样预防其带来的不利影 响。 (科学思维) 必备知识·自主学习 一、互感现象 二、自感现象 1.自感现象:一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本
身激发出感应电动势的现象,产生的电动势叫作自感电动势。 2.通电自感和断电自感: 电路现象 自感电动势 的作用 通电 自感接通电源的瞬间,灯泡A1较慢地亮起来 阻碍电流 的增加 断电自感 断开开关的瞬间,灯泡A逐渐变暗。有时灯泡 A会闪亮一下,然后逐渐变暗 阻碍电流 的减小 3.自感系数: (1)自感电动势的大小:E=L,其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感。 (2)单位:亨利,符号:H。常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)。换算关系是:1H=103mH=106μH。 (3)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的大小、形状、圈数以及是否 有铁芯等。 三、自感现象中的能量转化 1.自感现象中的磁场能量: (1)线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储 存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。 2. 电的“惯性”:
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 (1)自感现象中,感应电动势一定和原电流方向相反。(×) (2)线圈中产生的自感电动势较大时,其自感系数一定较大。(×) (3)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大。(√) (4)没有发生自感现象时,即使有磁场也不会储存能量。(×) 关键能力·合作学习 知识点一自感现象的产生与规律 1.自感现象的产生:当线圈中的电流变化时,产生的磁场及穿过自身的 磁通量随之变化,依据楞次定律,会在自身产生感应电动势,叫自感电 动势。 2.规律:自感现象也是电磁感应现象,也符合楞次定律,可表述为自感 电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化。 (1)当原电流增加时,自感电动势阻碍原电流的增加,方向与原电流方 向相反。 (2)当原电流减小时,自感电动势阻碍原电流的减小,方向与原电流方 向相同。 (3)自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化,但阻止不住,只是 变化得慢了。 收音机里的“磁性天线”怎样把广播电台的信号从一个线圈传到另一 个线圈?
高中物理-《互感和自感》教学设计 一、教学设计思路 “自感和互感”是人教版选修3-2第4章《电磁感应》第6节的内容,两者是电磁感应现象的两个重要实例,本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。 本节课为了让学生经历必要的认知过程,尝试利用“延迟判断”的探究教学策略,适当改进演示实验,变陈述性问题为设计性问题,让学生积极参与物理规律的发现和推理过程,主要的特色体现在以下几个方面： 1．对于“互感”的教学,采用“电磁炉”和“MP4”两个实验从能量和信息两个角度引出互感及其应用,充分激发学生探索规律的积极性。 2．对于“自感”的教学,采用“积木式”的结构,在教学过程中随着问题的展开,逐步“装备”其实验装置,让学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。 二、前期分析 本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分,是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的,是电磁感应现象具体运用的两个实例。因此,对互感、自感现象的研究,既是对电磁感应规律的巩固和深化,也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。同时,互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系,因此,学习该部分知识有着重要的现实意义。 学生已经学习了分析电路结构,知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向,以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律,已经学会对互感现象的分析,但头脑中没有互感这个概念,也没有意识到当线圈通过变化的电流时,线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。 学生已经具备一定的探究、合作学习的能力,已经掌握了一定的科学方法和实验技能。 本校具备完善的实验设施与条件,有优越的多媒体和网络。 重点与难点：
第六节互感和自感学案 【学习目标】 1．知道互感现象和互感电动势。 2．知道自感现象和自感电动势，知道自感系数及其影响因素。 3．会利用自感现象和互感现象解释相关问题 【学习重点】自感现象产生的原因及特点。 【学习难点】运用自感知识解决实际问题。 【学习方法】讨论法、探究法、实验法 【学习用具】 变压器原理说明器(用400匝线圈)、“3.8V、0.3A”灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关，日光灯组件， 【学习过程】 一、复习旧课，引入新课 1．引起电磁感应现象最重要的条件是什么？ 2．楞次定律的内容是什么？ 二、新课学习 问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （一）互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做，这种感应电动势叫做。 利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。 应用：变压器、延时继电器等。 防止：电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法电路间的互感现象。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的现象。 (二)、自感现象 实验1：断电自感现象。学生几人一组作实验 1．实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到灯泡闪亮一下再逐渐熄 灭。 问1：灯泡闪亮一下，说明了什么问题？ 问2：在开关断开这一瞬间，增大的电压从哪里来的？ 实验2：将与灯泡并联的线圈取掉。再演示上述实验，观察现象。 问3：线圈本身并不是电源，它又是如何提供高电压的呢？ 2．分析现象，建立概念 （1）讨论：相互讨论。运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。 （2）问：这个实验中，线圈也发生了电磁感应。那么是什么原因引起线圈发生电磁感应呢？
4.6互感和自感学案（人教版选修3.2） 1.两个相互靠近的线圈，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.利用互感现象可以把能堇由一个线圈传递到另一个线圈. 2.当一个线圈中的电流发生支化时，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，同时也在其本身激发出感应曲挫，这种现象叫自感；自感电动势总是阻碍导体中原电流 的变化，即当导体中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向坦反，阻碍电流增大；当 导体中的电流减小时，日感电动势的方向与原电流的方向相同，阻碍电流的减 3.通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的（） A.自感系数也将均匀增大 B.自感电动势也将均匀增大 C.磁通量也将均匀增大 D.自感系数和自感电动势不变 答案CD 解析线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，故C项正确；而自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关；自感电动势E L =说,与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，匕一定，已知电流均匀增大，说明电流变化率恒定，故自感电动势不变，D 项正确. 4.关于线圈自感系数的说法，错误的是（） A.自感电动势越大，自感系数也越大 B.把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 C.把线圈匝数增加—?些，自感系数变大 D.屯感是白感系数的简称 答案A 解析自感系数是由线圈本身的特性决定的.线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大.另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多. 5.如图1所示，￡为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬 间会有（） A.灯A立即熄灭 B.灯A慢慢熄灭 C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D.灯A突然闪亮一卜,再突然熄灭 答案A 解析当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势, 但由于线圈匕与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭. 课堂探究练? 【概念规律练】 知识点一对自感现象的理解
2021人教版选修《互感和自感》word学案 学习目标 1．明白什么是互感现象和自感现象。 2．明白自感系数是表示线圈本身特点的物理量，明白它的单位及其大小的决定因素。 3. 通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的缘故及磁场的能量转化问题。 4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟专门现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了专门现象的辩证唯物主义观点。 情境导入： 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中什么缘故会产生感应电动势呢？ 当电路自身的电流发生变化时，会可不能产生感应电动势呢？ 问题： 1、什么是互感现象?什么是自感现象?产生的本质相同吗？ 2、演示通电自感现象： 画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭 合电键S，调剂变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调剂R1，使两灯 正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观看到什么现象？什么 缘故A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说 明。 3、演示断电自感现象： 画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开 电路，观看到什么现象？什么缘故A灯不赶忙熄灭？ 4、自感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括. 5、在断电自感的实验中，什么缘故开关断开后，灯泡的发光会连续一段时刻？甚至会比原先更亮？试从能量的角度加以讨论。 自我小结：
自我检测： 1、所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都专门小，接通S，使电路达到稳固，灯泡D发光。则（） A．在电路甲中，断开S，D将逐步变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后慢慢变暗 C．在电路乙中，断开S，D将慢慢变暗 D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后慢慢变暗 2、如图所示，自感线圈的自感系数专门大，电阻为零。电键K 原先是合上的，在K断开后，分析： （1）若R1＞R2，灯泡的亮度如何样变化？ （2）若R1＜R2，灯泡的亮度如何样变化？ 3、如图所示电路，线圈L电阻不计，则（） A、S闭合瞬时，A板带正电，B板带负电 B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C、S断开瞬时，B板带正电，A板带负电 D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情形电容器两板都不带电
第6节 互感和自感 1.当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中 产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程 是一个能量传递的过程。 2．一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出 感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用 是阻碍线圈自身电流的变化。 3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt ，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有 铁芯等因素有关。 4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失， 说明线圈中储存了磁场能。 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的现象。产生的电动势叫做互感电动势。 2．应用 互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。 3．危害 互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。 二、自感现象和自感系数 1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。 2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。 3．通电自感和断电自感 E ＝L ΔI Δt ，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。
5．自感系数大小的决定因素 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。 三、磁场的能量 1．自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 1．自主思考——判一判 (1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。(×) (2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。(√) (3)只有闭合的回路才能产生互感。(×) (4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。(×) (5)线圈自感电动势的大小与自感系数L有关，反过来，L与自感电动势也有关。(×) (6)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势。(√) 2．合作探究——议一议 (1)如何理解互感现象？ 提示：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相互靠近的电路之间。 (2)断电自感现象中，为什么有的灯泡逐渐熄灭，有的灯泡闪亮后再逐渐熄灭？ 提示：断电前，流过灯泡的电流I1取决于灯泡两端的电压和灯泡自身的电阻，断电后，流过灯泡的电流取决于线圈中的电流，设线圈中电流断电前为I2，断电后逐渐减小，则灯泡中电流也由I2逐渐减小。所以，若I2≤I1，灯泡中电流由I2逐渐减小，灯泡逐渐变暗；若I2>I1，灯泡中电流先增大后减小，灯泡闪亮后逐渐熄灭。 (3)断电自感现象中，在断开开关后，灯泡仍然亮一会，是否违背能量守恒定律？ 提示：不违背。断电时，储存在线圈内的磁场能转化为电能，用以维持回路保持一定时间的电流，直到电流为零时，磁场能全部转化为电能并通过灯泡(或电阻)转化为内能，可见自感现象遵循能量守恒定律。 如图4-6-1，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路，再次接通的瞬间： 图4-6-1
1．下列关于自感现象的说法正确的是( ) A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A、C正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案：D 图4－6－14 3.如图4－6－14所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( ) A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选A.当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图4－6－15 4.如图4－6－15所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R， 电键S原来是断开的，电流I0＝E 2R ，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( ) A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0 解析：选D.电键S由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I0，故选项D正确． 图4－6－16 5．(2011年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则( ) A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数 B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数 C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数 D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
第6节互感和自感
2019-2020学年高考物理模拟试卷 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．下列说法正确的是（） A．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 B．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕模型 C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，降低其温度，该元素的半衰期将增大 D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小 2．如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是 A．增大抛射速度0v，同时减小抛射角θ B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度0v C．减小抛射速度0v，同时减小抛射角θ D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度0v 3．如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（） A．B．C．D． 4．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）
A．B． C．D． 5． OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（） A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率 B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度 C．a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽 D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小 6．某银行向在读成人学生发放贷记卡，允许学生利用此卡存款或者短期贷款．一位同学将卡内余额类比成运动中的“速度”，将每个月存取款类比成“加速度”，据此类比方法，某同学在银行账户“元”的情况下第一个月取出500元，第二个月取出1000元，这个过程可以类比成运动中的() A．速度减小，加速度减小B．速度增大，加速度减小 C．速度增大，加速度增大D．速度减小，加速度增大 7．下列说法正确的是 A．加速度为正值，物体一定做加速直线运动 B．百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好 C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零 D．相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零 8．小朋友队和大人队拔河比赛，小朋友队人数多，重心低，手握绳的位置低，A、B两点间绳倾斜，其余绳不一定水平，此可以简化为如图所示的模型。相持阶段两队都静止，两队的总质量相等，脚与地面的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。各队员手紧握绳不滑动，绳结实质量不计。以下说法正确的是（）
1．下列关于自感现象的说法正确的是 ( ) A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选 ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁 感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故 A 、 C 正确，自感电动势阻碍原电 流的变化，并不一定与原电流反向， B 错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 ( ) A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案： D 图 4－ 6－ 14 3. 如图 4－ 6－ 14 所示， L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断 开开关 S 的瞬间会有 ( ) A ．灯 A 立即熄灭 B ．灯 A 慢慢熄灭 C ．灯 A 突然闪亮一下再慢慢熄灭 D ．灯 A 突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选 A. 当开关 S 断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感 电动势，但由于线圈 L 与灯 A 串联，在 S 断开后，不能形成闭合回路，因此灯 A 在开关断 开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图 4－ 6－ 15 4. 如图 4－ 6－ 15 所示，多匝线圈 L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是 R ， 电键 S 原来是断开的，电流 E S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势 I 0＝ ，今合上电键 2R 产生，此电动势 () A ．有阻碍电流的作用，最后电流由 I 0 减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0 I 0 不变 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到 2I 0 解析：选 D. 电键 S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在 L 上要产生自感 电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流 增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到
§4.6互感和自感 【学习目标】 （1）知道互感现象和互感电动势。 （2）知道自感现象和自感电动势．知道自感系数。 （3）会利用自感现象和互感现象解释相关问题 【学习过程】 【知识点1互感现象】 问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连 接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中 为什么会产生感应电动势呢？ 1、互感和互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做，这种感应电动势叫做。 2、应用和危害： 应用：利用互感现象可以把___ ____从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用。________就是利用互感现象制成的。 危害：在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。 3、注意：.互感现象是一种常见的_________现象，不仅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_________的电路之间。 【知识点2自感现象】 1、自感现象：当一个线圈中的电流变化时，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，同样也在激发出感应电动势，这种现象称为__________。由于自感而产生的感应电动势叫__________ ___。 2、实验分析： 实验1：演示通电自感现象。实验电路如图。开关接通时，可以看 到。 讨论：为什么会出现这种现象呢？ 实验2：断电自感现象。 实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到。 讨论：为什么会出现这种现象呢？（结合课本第23页“思考与讨论”分析） 3、实验结论：自感电动势总是导体中原来电流的变化的。 说明： （1）在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。具体而言：①如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 (2)可见自感电动势的作用是阻碍导体中原来的电流变化。需要注意的是：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 4、自感系数： 实验表明：磁场的强弱正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化，可以说
《§4.6互感和自感》导学案 主备人：张西永审核：授课时问：班级：姓名:
课堂互动案学习札记探究1自感现象研究 【观察与思考1】通电自感现象 1.在方框内画出实验电路图 2.A H出是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调右变阻器乩使出亮 度相同，再调节川，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S,观察到什 么现彖？_____________________________________________ 3?为什么內比出亮得晚一些？试用所学知识（楞次左律）加以分析说明。 【观察与思老2】断电自感现象 1.在方框内画出实验电路图 2.电源断开时，通过线圈厶的电流减小.这时会出现感应电动势。感应电动 势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？ —。由于开关已经 断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？ 4.开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？ 5.开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实 验的效果更明显，对线圈厶应该有什么要求？
【案例探究1J 如图电路中电源内阻不能忽略R 阻值和厶的自感系数都很大4、B 为两个完全相同的灯泡，当S 闭合时，下列说法正确的是 A. A 比B 先亮，然后A 火 B. B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗 C. 儿B 一起亮.然后A 灭D ?A. B 一起亮，然后3火 【案例探究2】如图所示的电路中，厶是一带铁芯的线圈，R 为电阻。两条支 路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电 流 表的读数人、人的大小关系是：（ ） A. 接通时厶〈厶，断开时人＞厶： B .接通时人a,断开时人二人： C.接通时人＞厶，断开时"厶: D.接通时人二厶，断开时人a 探究2自感系数 【思考与讨论】研究感应电动势的大小跟什么因素有矢？ 1 ?应用法拉第电磁感应左律推导自感电动势与电流变化率的关系? 2.自感系数的物理意义是什么？ 3?自感系数与哪些因素有关? 【案例探究3】关于线圈自感系数的说法，正确的是（ ） A ?自感电动势大，自感系数也越大 B. 把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小 C. 把线圈匝数增加一些，自感系数变大 D. 电感是自感系数的简称 ) 5
6 互感和自感 [学习目标] 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 ＝L ΔI Δt ，知道自感系数的决定因素.4.了解自感现象中的能量转化． 一、通电自感现象 [导学探究] 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？根据楞次定律结合电路图分析现象产生的原因． 图1 答案 现象：灯泡A 2立即发光，灯泡A 1逐渐亮起来． 原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L 的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势方向与原来的电流方向相反，阻碍了L 中电流的增加，即推迟了电流达到实际值的时间． [知识梳理] 自感及自感电动势的特点： (1)自感：当一个线圈中的电流变化时，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．这种现象称为自感．由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势． (2)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，阻碍电流的增大，但不能阻止电流的变化． [即学即用] 判断下列说法的正误．
(1)在实际电路中，自感现象有害而无益．( ) (2)只要电路中有线圈，自感现象就会存在．( ) (3)线圈中的电流越大，自感现象越明显．( ) (4)线圈中的电流变化越快，自感现象越明显．( ) 答案(1)×(2)×(3)×(4)√ 二、断电自感现象 [导学探究] 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相同吗？ (2)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中电流方向向左，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灯泡中的电流大．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电阻．而当线圈电阻大于等于灯泡电阻时，灯泡就会缓慢变暗直至熄灭． [知识梳理] 对断电自感现象的认识： (1)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； (2)断电自感中，若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗． (3)自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化． [即学即用] 判断下列说法的正误． (1)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反．( ) (2)发生断电自感时，因为断开电源之后电路中还有电流，所以不符合能量守恒定律．( ) (3)线圈的电阻很小，对恒定电流的阻碍作用很小．( ) 答案(1)×(2)×(3)√ 三、自感系数 [导学探究] 如图3所示，李辉在断开正在工作的电动机开关时，会产生电火花，这是为什么？
《互感和自感》教学设计 安徽省太和中学潘正海 【课程分析】 “自感和互感”是人教版选修3-2 第4 章《电磁感应》第6 节的内容，两者是电磁感应现象的两个重要实例，本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。 本节教学内容包括互感现象、自感现象和磁场的能量三个部分，是在学生学习了产生感应电流的条件、楞次定律和法拉第电磁感应定律后才学习的，是电磁感应现象具体运用的两个实例。因此，对互感、自感现象的研究，既是对电磁感应规律的巩固和深化，也为以后学习交流电、电磁波奠定了知识基础。同时互感、自感现象知识与人们日常生活、生产技术有着密切的关系，因此，学习该部分知识有着重要的现实意义。 本节课为了让学生经历必要的认知过程，尝试利用“延迟判断”的探究教学策略，适当改进演示实验，变陈述性问题为设计性问题，让学生积极参与物理规律的发现和推理过程，主要的特色体现在以下几个方面： 1．对于“互感”的教学，采用“电磁炉”实验从能量角度引出互感及其应用，充分激发学生探索规律的积极性。 2．对于互感和自感的教学，着眼于让学生先猜测，再观察，验证猜测的正确性，然后再展开充分的讨论，攻克重难点。学生在质疑、猜测和不断探究中了解实验中发生的物理过程。 【学情分析】 学生已经学习了分析电路结构，知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向，以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律，学生由于以前的被动学习，不好主动发言，形成了听、记的习惯，对自主、合作、探究的满堂学教学模式没有完全适应，需要老师耐心引导！量体裁衣似地设计导向性信息，激发他们探究的欲望。 【学习目标】 1、了解互感和自感现象 2、能够利用电磁感应有关规律分析通电、断电时自感现象的原因。 3、能说出自感电动势大小的影响因素、自感系数的单位及其决定因素。 4、了解互感和自感的应用和防止。
2021人教版选修《互感 和自感》word学案1 【知识要点】 1、互感现象：当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的会在另一个不相连的线圈中产生叫做互感，这种感应电动势叫。 2、自感现象是指而产生的电磁感应现象 3、自感电动势：叫自感电动势，自感电动势的大小与电流的变化率以及线圈本身的性质有关，公式为自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化，当电流增大时，自感电动势的方向与原先电流的方向；当电流减小时，自感电动势的方向与原先电流的方向。 4、自感系数简称，其大小由。其单位是，简称，符号，常用单位有。 【典型例题】 例1、如图所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都专门小．接通S，使电路达到稳固，灯泡A发光．（） A．在电路（a）中，断开S，A将慢慢变暗 B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮， 然后慢慢变暗 C．在电路（b）中，断开S，A将慢慢变暗 D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后慢慢变暗 例2、如图所示，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻能够忽略，下列说法中正确的是：（） A．开关S接通时，A2灯先亮、A1灯逐步亮，最后A1A2一样亮 B．开关S接通时，A1、A2两灯始终一样亮 C．断开S的瞬时，流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反 D．断开S的瞬时，流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反 例3、如图所示，E为电池组，L是自感线圈（直流电阻不计），D1 D2是规格相同的小灯泡。下列判定正确的是: （） A、开关S闭合时，D1先亮，D2后亮 B、闭合S达稳固时，D1熄灭，D2比起初更亮 C、再断开S时，D1不赶忙熄灭
中小学课堂教学教案年月日
教学活动 学生活动（一）引入新课 提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ （1）在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化 时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。 （二）进行新课 1、互感现象 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在 另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间 产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生 感应电动势。 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互 感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电 工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。 变压器，收音机里的磁性天线。 2、自感现象 教师：我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生 感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 ［实验1］演示通电自感现象。 画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样 的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相 同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重 新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次） 现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线 圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。 提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的 感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正 常值的时间。
高中互感和自感学案及 练习题教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
4．6 互感和自感 编写：周万付审核：孙俊 【知识要点】 1、互感现象：当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的会在另一个不相连的线圈中产生叫做互感，这种感应电动势 叫。 2、自感现象是指而产生的电磁感应现象 3、自感电动势：叫自感电动势，自感电动势的大小与电流的变化率以及线圈本身的性质有关，公式为自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化，当电流增大时，自感电动势的方向与原来电流的方向；当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流的方向。 4、自感系数简称，其大小由。其单位是，简称，符号，常用单位有。 【典型例题】 例1、如图所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光．（） A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路（a）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 例2、如图所示，A 1、A 2 是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法 中正确的是：（） A．开关S接通时，A 2灯先亮、A 1 灯逐渐亮，最后A 1 A 2 一样亮 B．开关S接通时，A 1、A 2 两灯始终一样亮 C．断开S的瞬间，流过A 2 的电流方向与断开S前电流方向相反 D．断开S的瞬间，流过A 1 的电流方向与断开S前电流方向相反 例3、如图所示，E为电池组，L是自感线圈（直流电阻不计），D 1 D 2 是规格相同的小灯泡。下列判断正确的是: （） A、开关S闭合时，D 1先亮，D 2 后亮 B、闭合S达稳定时，D 1熄灭，D 2 比起初更亮
《互感和自感》教学设计 人教版教材物理必修1 衡南二中盛梅芳 【教学内容分析】 本节内容是电磁感应现象在技术中的应用，也是学生在认知上对电磁感应现象的进一步巩固和深化。教材对互感部分内容的编写比较简单，让学生知道互感现象是常见的电磁现象，这节课是让学生从理论走向社会、生活的一节课，是培养学生动手动脑和用已学知识解决实际生活问题能力的一节课，对学生知识的巩高、解决生活实际问题能力的提高都有很大的帮助。 【教学目标】 1、知识与技能 （1）了解互感现象的电磁感应特点。 （2）指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点。 （3）明确自感系数的意义及决定条件。 （4）了解日光灯的工作原理。 （5）．了解自感现象的利与弊及应用与防止。 2、过程与方法 （1）．通过对两个自感实验的观察、设计与分析，培养学生的观察能力、实验能力和探究能力 （2）提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。 3、情感态度和价值观 （1）．通过了解自感的应用与防止，体会物理知识与技术的融合之美。 （2）培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养 【教学重点】自感现象产生的原因及特点。 【教学难点】运用自感知识解决实际问题。 【教学方法】讨论法、探究法、试验法、练习法 【教学用具】 变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关，日光灯组件，多媒体课件 【教学过程】 一、复习旧课，引入新课 师：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？ 生：穿过电路的磁通量发生变化。 师：不论用什么方式，也不管是什么原因，只要穿过电路的磁通量发生了变化，都能引起电磁感应现象。如果电路是闭合的，电路中就会有感应电流。 二、新课教学 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
【学习重点】自感现象，自感系数。 【学习难点】对自感有关规律的认识。 【学习方法】自主学习，合作探究 【学习过程】 一、复习旧课，引入新课 1、引起电磁感应现象的条件是什么？ 2、楞次定律的内容是什么？ 二、新课学习 1.自主学习 问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （一）互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生。这种现象叫做，这种感应电动势叫做。 利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。 (二)、自感现象 自感电动势 2.课堂合作探究 实验（一）通电自感现象 1.阅读课本22页演示实验，注意观察并记录实验现象。 2. 阅读课本22页自感现象有关内容，试运用已学过的电磁感应的知识分 析产生这种现象的原因。（小组讨论分析） 实验（二）通电自感现象 1.阅读课本23页演示实验，注意观察并记录你观察到的实验现象 2. 结合课本第23页思考与讨论，运用已学过的电磁感应的知识来分析产
生这种实验现象的原因。（小组讨论分析） 讨论：在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A是否一定会更亮一下？更亮一 下的条件是什么？ 。 总结实验，得出结论： 当导体中的电流变化时，导体本身产生感应电动势。这个电动势导体中原来 电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象，自 感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。 自感电动势总阻碍导体中原电流的变化。 具体而言：①如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。 ②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。 (三)自感系数（学生阅读教材，了解自感电动势的推导过程，完成下列内容） 自感电动势的表达式 E= 。其中L称为线圈的，简称 或。自感系数的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。自感表示线 圈产生自感电动势本领大小的物理量。 单位：国际单位制中单位：简称，符号 1H= mH= μH 3。自感现象的实际意义：自感现象广泛存在，凡是有导线，线圈的设备中，只要有电 流的变化就有自感现象存在。因此要充分考虑自感，利用自感。 （四）磁场中的能量（学生阅读教材第24页，完成下列内容） 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用 相当于电源，把磁场中的能量转化成。 课堂小结：1.自感现象是电磁感应现象，自感电动势的大小和方向仍可用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定。 2.自感电动势的大小跟电流的变化率成正比。.自感电动势总阻碍导体中原 电流的变化。 【课堂练习】 1、关于自感现象，正确的说法是： A、感应电流一定和原电流方向相反； B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大； C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大； D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。 2.如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值 相等，下面判断正确的是（） A．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 B．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数 C．开关S接通电路稳定后，电流表A1的读数大于A2的读数 D．开关S接通电路稳定后，电流表A1数等于A2的读数