《互感和自感 》 学案导学
《互感和自感》导学案
第六节 互感和自感一、复习回顾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、互感1、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?2、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。
变压器就是利用互感现象。
3、典型事例(1)收音机里的“磁性天线”利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈 (2)延时继电器 三、自感实验1:(电路中电流传感器相当于电流表,因此用来表示)1.电路如图所示,当开关S 闭合后,由传感器得到R 中的电流随时间变化的图像。
2.当传感器与L 串联后,当开关闭合后,由传感器得到L 中的电流随时间变化的图像。
3.对比两次图像有什么不同? 4.分析过程:(1)当开关S 闭合前后,L 中的电流“从无到有”. (2)L 中存在磁场吗?(3)变化的磁场,使得L 中的磁通量如何变化? (4)在L 中将产生感应电动势吗?(5)这个感应电动势与电路中电流的方向什么关系? (6)感应电动势对电路中的电流产生怎样的作用? 实验2:如实验1中的电路,(1)传感器测量L 的电流,当开关S 断开时,获得L 中的电流随时间的变化图像, (2)观察图像有什么特点? (3)分析图像为什么有这样的特点。
(4)传感器测量R 的电流,当开关S 断开时,获得R 中的电流随时间的变化图像, (5)观察图像有什么特点? (6)分析图像为什么有这样的特点。
总结:在接有线圈的闭合回路中,当电流发生变化时,线圈中将产生感应电动势,这个感应电动势叫做 , 它总是 电路中电流的变化。
练习:1.电路如图所示,当开关S 闭合时,将看到怎样的现象,试分析产生这种现象的原因。
2.电路如图所示,当开关S 断开时,将看到怎样的现象,试分析产生这种现象的原因。
互感和自感导学案
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,延时将变化图3
题型3
如图6所示的电路中,S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2A,流过灯泡的电流是1A,现将S突然断开,S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是()
温
故
知
新(忆)
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,当导线中电流减小时,导线周围各处的磁场都
2.楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的.
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
B.闭合开关S时,LA、LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些
C.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭图4
D.断开开关S时,LA慢慢如图3所示,是一种延时装置的原理图,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()
2.互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生于的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个之间.
3.互感现象可以把从一个电路传到另一个电路.就是利用互感现象制成的.
二、自感现象
当一个线圈中的电流时,它产生的变化的磁场不仅在激发出感应电动势,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.
高二年级(下)学期物理学科导学案
课题
互感和自感
章节
选修3-2第四章第6节
制作者
人教版选择性必修第二册第二章第四节互感和自感导学案
高二物理导学案第四节 互感和自感【情景导入】无轨电车在行驶的过程中,由于车身颠簸,有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线,这时可以看到电火花闪现。
这是什么原因呢?【学习目标】1.了解互感现象及互感电动势,知道互感现象的应用.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.【教材阅读知识提纲与填空】一、互感现象1.互感: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,这种现象叫.2.互感电动势:中产生的电动势.3.互感的应用:利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈,如变压器就是利用制成的.4.互感的危害:互感现象可以发生在任何两个的电路之间.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 自感系数1.自感现象:当一个线圈中的变化时,它产生的变化的磁场在激发出感应电动势的现象.2.自感电动势:由于而产生的感应电动势.3.通电自感和断电自感通电自感 断电自感电路现象接通电源的瞬间,灯泡A 1 断开开关的瞬间,灯泡 一下后逐渐变暗或灯泡A 逐渐变暗,直至熄灭 自感电动势的作用 阻碍电流的 阻碍电流的4.自感电动势的大小:E =L ΔI Δt,其中L 是自感系数,简称或电感,单位:,符号是H. 5.自感系数大小的决定因素:自感系数与线圈的、、,以及是否有等因素有关.三、磁场的能量1.自感现象中的磁场能量线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给,储存在中.2.电的“惯性”(1)线圈刚刚接通电源时,自感电动势阻碍线圈中电流的.(2)电源断开时,自感电动势阻碍线圈中电流的.【探究思考】探究点一、对互感现象的理解问题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,另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?探究点二、对通电自感和断电自感的理解问题2、(1)如图所示,先闭合S,调节R使A1、A2的亮度相同,再调2节R1,使A1、A2都正常发光,然后断开S.再次闭合S.观察两只灯泡在电路接通的瞬间发光情况有什么不同?(2)如图所示,L为自感系数较大的线圈,其直流电阻比灯泡的电阻小,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。
4.6互感和自感学案
4.6 互感和自感【自主学习】1.互感:由于一个导体回路中发生变化而在产生的现象叫做互感,在互感现象中产生的感应电动势叫做。
2.自感:由于导体回路本身的发生变化而在产生的现象叫做自感,在自感现象中产生的感应电动势叫做。
3.自感系数:线圈的自感系数跟线圈的、、等因素有关。
线圈的横截面积越,线圈越,匝数越,它的自感系数越大。
另外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时的。
4.自感电动势:自感电动势的大小与导体回路中的电流的成正比,当原电流在增大时,感应电动势与原来电流方向;当原电流在减小时,感应电动势与原来电流方向。
5.自感现象中的能量:在断电自感现象中,开关断开后,灯泡还能亮一下,能量的来源是。
【课堂探究】1.产生互感现象的原因是什么?举例说明互感现象在生产和生活中的应用。
提示:变化的电流产生变化的磁场,在变化电流周围的导体回路中的磁通量就会发生变化。
2.产生自感现象的原因是什么?举例说明自感现象在生产和生活中的应用。
提示:线圈中变化的电流产生变化的磁场,通过线圈本身的磁通量就会发生变化。
3.在通电和断电自感现象,讨论自感电动势所起的作用。
提示:通电自感现象中电感支路的灯泡比电阻支路的灯泡晚达到正常亮度,断电自感现象中,灯泡的熄灭要比开关的断开滞后一段时间,通过以上两个现象思考自感电动势所起的作用。
5.描述自感电动势的大小的关系式,从到再到,说出每一步变化的道理。
提示:磁场的强弱正比于电流的强弱。
6.大功率电器的开关为什么使用油浸开关?提示:从电路中的开关断开时,开关中发生的现象思考。
7.延时继电器的工作原理是什么?提示:延时继电器是利用互感的原理工作的。
【教师点拨】1.对通电自感的理解(1)现象:电感支路的灯泡比电阻支路的灯泡晚达到正常亮度。
(2)含义:线圈中的电流消失不能突变,只能从开始数值逐渐增加,即电感支路的电流比电阻支路的电流增加的缓慢。
(3)作用:电感线圈有阻碍电流增加的作用,使电流的增加变慢。
高中物理选修3-1互感和自感导学案
第六节互感和自感【课前预习纲要】【课标要求】·通过实验认识自感现象,知道自感现象产生的原因。
·了解自感现象在生活和生产中的应用,例如了解日光灯镇流器的作用和原理。
知道自感在生活和生产中可能存在的危害。
【目标导学】1.了解互感现象及互感现象的应用。
2.了解自感现象,认识自感电动势对电路中电流的影响,并能对含有线圈的电路进行分析。
3.了解自感系数的意义和决定因素。
4.知道磁场具有能量。
重点:1.知道互感现象和自感现象及其应用。
2.能分析含电感线圈电路在通电和断电情况下通过某用电器电流的变化情况。
难点:1.知道自感现象是电磁感应现象的特例。
2.能分析含电感线圈电路在通电和断电情况下通过某用电器电流的变化情况。
【学法指导】1.(课前完成部分)自主阅读课本22页—24页,体会自感和互感实验中的实验原理,并完成预习自测部分,20分钟内完成。
2.(课内完成部分)(1)通过思考,独立完成导学纲要中‘自主学习’及‘自主探究’部分;(15分钟)(2)小组合作,完成‘合作探究’部分内容。
(15分钟)(3)教师对‘合作探究’进行精讲(10分钟)3.(课后完成部分)课外拓展巩固纲要(10分钟)【预习自测】一、互感现象1.定义:两个相互靠近的线圈,当其中的一个线圈中电流_____时,它所产生的_____的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象称为_____。
2.互感电动势:_____现象中产生的电动势。
3.应用:传递_____,例如变压器。
4.危害:影响电力工程和电子电路的正常工作。
二、自感现象1.定义:当一个线圈中的_____变化时,它所产生的_____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____________。
2.类型:通电自感和断电自感。
3.自感电动势:(1)大小:E= ,其中L为线圈的_____,在国际单位制中,其单位为_____,符号为H。
(2)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的_____、_____、_____以及是否有___等。
4.6互感和自感导学案
§4.6互感和自感导学案【学习目标】(1)通过实验了解互感和自感现象及其应用和防止。
(2)能够通过电磁感应的有关规律,分析通电、断电时自感现象的成因,及磁场的能量转化问题。
(3)了解自感电动势计算公式、自感系数。
(4)知道自感和互感是电磁感应的特例。
【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。
【学习过程】一、温故知新,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,灯泡2立即正常发光,而灯泡1是逐渐亮起来的。
问: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。
⑴讨论:(运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象)问1:开关接通时,线圈中有没有电流?问2:有电流通过线圈时,线圈会不会产生磁场?根据是什么?问3:既然线圈产生了磁场,那么就有磁感线穿过线圈,线穿过线圈的磁通量就不等于0。
开关断开后,线圈中还有磁通量吗?问4:所以,在开关断开这一过程中,穿过线圈的磁通量如何变化?问5:穿过线圈的磁通量发生了变化,会发生什么现象?总结: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。
I原↑,则E自(I自)与I原相反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。
I原↓,则ε自(I自)与I原相同(二)、自感系数自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
互感和自感导学案(一)
【自主学习】1、两个线圈间没有导线相连,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。
2、当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场不仅在临近的电路中激发出。
同样也在他它本身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做3、自感系数是表示的物理量,简称为或,用L表示与线圈的、、、有无等因素有关。
4、磁场具有能。
【疑难问题】__________________________________________________________________________________________________ ___________________________________【典型例题】一、断电自感的常规考查如图4-6-3所示,图4-6-3当开关S断开时,电路中会产生自感现象,称为断电自感,回答下面几个问题:(1)电源断开时,通过线圈L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?(2)产生感应电动势的线圈可以看作一个电源,它能向外供电.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?(3)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?(4)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L应该有什么要求?解析(1)开关断开后,感应电动势使线圈L中电流I L减小得更慢些.(2)开关断开后,感应电流将沿线圈L向右流动,经灯泡A后流到线圈的左端,即线圈L和灯泡A构成闭合电路,回路中电流沿逆时针方向.(3)开关断开后,通过灯泡A的感应电流与原电流方向相反.(4)有可能.原来电路闭合处于稳定状态,L与A并联,其电流分别为I L和I A,方向都是从左向右.在断开S的瞬时,灯A中原来的从左向右的电流I A立即消失.但是灯A与线圈L组成一闭合电路,由于L的自感作用,其中的电流I L不会立即消失,而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间,这个时间内灯A中有从右向左的电流通过.这时通过A的电流从I L开始减弱,如果R L(线圈L的直流电阻)<R A,原来的电流I L>I A,则在灯A熄灭之前要闪亮一下;如果R L≥R A,原来的电流I L≤I A,则灯A是逐渐熄灭不再闪亮一下.答案见解析二、自感系数的考查关于某一线圈的自感系数,下列说法中正确的是()A.线圈中电流变化越大,线圈的自感系数越大B.线圈中电流变化得越快,线圈的自感系数越大C.若线圈中通入恒定电流,线圈自感系数为零D.不管电流如何变化,线圈的自感系数不变解析自感系数只与线圈本身有关,而与其他因素无关.自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数)和是否插入铁芯决定的.线圈的横截面积越大,线圈越长,单位长度上的匝数越多,它的自感系数就越大,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多.自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关,故正确答案为D.答案 D【针对训练】1.关于自感现象,下列说法中正确的是()A.自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B.自感电动势总是阻止原电流的变化C.自感电动势的方向总与原电流方向相反D.自感电动势的方向总与原电流方向相同答案 A解析自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象,在自感现象中自感电动势总是阻碍原电流的变化,不是阻止,所以选项B错.当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时,自感电动势与原电流方向相反,所以选项C、D错.2.某线圈通有如图4-6-4所示的电流,图4-6-4则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A.第1 s末B.第2 s末C.第3 s末D.第4 s末答案BD解析在自感现象中当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时,自感电动势与原电流方向相反.在0~1 s内原电流正方向减小,所以自感电动势的方向是正方向,在1~2 s内原电流负方向增加,所以自感电动势与其方向相反,即沿正方向;同理分析2~3 s、3~4 s内可得正确选项为B、D.3.如图4-6-5所示电路中,图4-6-5L是一个带铁芯的线圈,R为纯电阻,两支路的直流电阻相等,A1、A2为双向电流表,在接通和断开开关S的瞬间,两电流表读数I1、I2分别是()A.I1<I2,I1>I2B.I1<I2,I1=I2C.I1<I2,I1<I2D.I1=I2,I1<I2答案 B解析接通开关S时,由于L中的自感电动势阻碍电流的增大,所以I1<I2;断开开关S 时,L中的自感电动势阻碍电流的减小,通过L A1A2R回路放电,所以I1=I2.4.日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下() A.灯管点燃发光后,启动器中的触片是分离的B.灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用C.镇流器起限流作用D.镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高压答案ABD解析日光灯在点燃时需要一个瞬时高压,当启动器的U形触片冷却收缩分离,使电路突然中断的瞬间,因镇流器的自感作用产生很高的自感电动势加在灯丝两端,使灯管中气体导电,日光灯点燃,日光灯正常发光时,启动器中触片是断开的,由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生的自感电动势阻碍电流变化,这时镇流器起了降压、限流作用,保证日光灯能正常工作.【能力训练】1.关于自感电动势的大小和方向,下列说法中正确的是()A.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流越大,产生的自感电动势越大B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越大C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反D.当通过导体的电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同答案BD2.在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管,下列说法中正确的是()A.日光灯点燃后,镇流器、启动器都不起作用B.镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压,点燃灯管后起降压限流作用C.日光灯点亮后,启动器不再起作用,可以将启动器去掉D.日光灯点亮后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光,并能降低对电能的消耗答案BC解析日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段,它们的工作电流通路如下图所示.在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压.工作后,电流由灯管经镇流器,不再流过启动器,故启动后启动器不再工作,而镇流器还要起降压限流作用,不能去掉,故选B、C.3.下列哪些单位关系是不正确的()A.1 亨=1 欧·秒B.1 亨=1 伏·安/秒C.1 伏=1 韦/秒D.1 伏=1 亨·安/秒答案 B4.如图5所示,图5是演示自感现象的实验电路图.下列说法中正确的是()A在断开开关S后的一段短暂时间里,A中仍有电流通过,方向为a→bB在断开开关S后的一段短暂时间里,L中仍有电流通过,方向为a→bC.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能答案BC解析断开开关,线圈L产生自感电动势,阻碍原电流的减小,电流方向为a→b,在灯A中为b→a;断开开关后,灯泡要逐渐熄灭,电流减小,磁场能转化为电场能.5.如图6所示,图6A、B、C是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈.现将S闭合,下面说法正确的是()A.B、C灯同时亮,A灯后亮B.A、B、C灯同时亮,然后A灯逐渐变暗,最后熄灭C.A灯一直不亮,只有B灯和C灯亮D.A、B、C灯同时亮,并且亮暗没有变化答案 B。
4.6互感和自感导学方案
4.6 《互感和自感》导学方案2011年2月28日编写者:杨洪涛审阅:张士林课时:2学习要求1.知道互感现象,以及互感现象在电工技术和电子技术中的广泛应用。
2.了解自感现象,认识自感电动势对电路中电流的影响。
3.知道自感系数的意义和决定因素学习重难点1.理解自感电动势的作用,会解释自感现象2.知道决定自感系数的因素3.了解自感现象的利与弊以及对它的利用和防止学习过程一、互感现象【自学】1.互感现象:绕在同一铁芯上的两个线圈,当其中一个线圈上的电流变化时,它所产生的_____________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.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。
3.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.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。
二、自感现象4.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,同样也使_____________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_____________.探究一观察现象:灯泡A1较慢地亮起来原因:探究二三、自感系数【自学】P245.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,可以说自感电动势正比于电流的变化率,写成等式即_______________6.自感系数:自感系数L简称自感或电感,它跟线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关,线圈的横截面积越_____________、线圈绕制得越_____________、匝数越_____________,它的自感系数越大.另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时_____________.单位:亨利,符号是H.常用的还有(mH)和微亨(μH),换算关系是1 H=_____________mH=_____________μH.四、磁场的能量1.磁场能量:自感现象中,线圈中电流从无到有,磁场从无到有,电源把能量输送给线圈,储存在线圈中;电流减小时,磁场中的能量释放出来转换为电能。
3-2 4.6互感和自感·导学案
3-2 4.6互感和自感·导学案学习目标1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
学习重点1.自感现象。
2.自感系数。
学习难点分析自感现象学习过程(一)引入新课在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?答:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中就有感应电流产生.问:引起回路磁通量变化的原因有哪些?答:磁场的变化;回路面积的变化;电流的变化引起磁场的变化等。
问:这里有两个问题需要我们去思考:(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?。
(二)自主学习1、阅读课本22页互感现象回答问题问:我们现在来思考第一个问题: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?请同学们用学过的知识加以分析说明。
答:当一个线圈中的电流变化时,它产生的就发生变化,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。
互感现象产生的感应电动势,称为。
问: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。
答:,收音机里的磁性天线。
总结:互感现象有其有利的一面,也有其不利的一面。
任何两个相互靠近的电路之间都会存在互感现象。
互感现象有时会影响电路的正常工作,这是就要设法减小电路间的互感。
2、阅读课本22页自感现象回答问题问: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。
4.6互感和自感 学案(含答案)
4.6互感和自感学案(含答案)6互感和自感互感和自感学科素养与目标要求物理观念1.了解互感和自感现象.2.了解自感电动势的表达式ELIt,知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.科学探究通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化,认识自感现象.科学思维体会互感和自感现象产生的机理,能运用电磁感应规律分析解释.一.互感现象1.互感和互感电动势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,这种感应电动势叫做互感电动势.2.应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的正常工作.二.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.三.自感电动势与自感系数1.自感电动势ELIt,其中It是电流的变化率;L是自感系数,简称自感或电感.单位亨利,符号H.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.自感现象中磁场的能量1.线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,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.1.判断下列说法的正误.1两个线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象.2自感现象中,感应电流一定与原电流方向相反.3线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关.4线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势.2.如图1所示,电路中电源内阻不能忽略,L的自感系数很大,其直流电阻忽略不计,A.B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,A灯________变亮,B灯________变亮.当S断开时,A灯________熄灭,B灯________熄灭.选填“立即”或“缓慢”图1答案缓慢立即缓慢缓慢一.互感现象1.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.2.一个线圈中电流变化越快电流的变化率越大,另一个线圈中产生的感应电动势越大.例1多选xx惠州市第一次调研目前无线电力传输已经比较成熟,如图2所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图所示.利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是图2A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大,B中感应电动势越大D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大答案BD解析根据感应电流产生的条件,若A线圈中输入恒定的电流,则A产生恒定的磁场,B中的磁通量不发生变化,B线圈中不会产生感应电动势,故A错误;若A线圈中输入变化的电流,根据法拉第电磁感应定律Ent可得,B线圈中会产生感应电动势,故B正确;A线圈中电流变化越快,A线圈中电流产生的磁场变化越快,B线圈中感应电动势越大,故C错误,D正确.二.通电自感现象1.认识通电时的自感现象如图3所示,先闭合S,调节R2使A1.A2的亮度相同,再调节R1,使A1.A2都正常发光,然后断开S.再次闭合S.图3现象灯泡A2立即发光,灯泡A1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的方向与原来的电流方向相反,阻碍了L中电流的增加,即推迟了电流达到稳定值的时间.2.对通电自感的理解1通电瞬间自感线圈处相当于断路.2当线圈中的电流增大时,自感电动势的方向与原电流的方向相反,阻碍电流的增大,使电流从零逐渐增大到稳定值,但不能阻止电流的增大.3电流稳定时自感线圈相当于导体若直流电阻为零,相当于导线.例2如图4所示,电路中电源的内阻不能忽略,电阻R 的阻值和线圈L的自感系数都很大,A.B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,下列说法正确的是线圈L的直流电阻较小图4A.A比B先亮,然后A灭B.B比A先亮,然后B逐渐变暗C.A.B一起亮,然后A灭D.A.B一起亮,然后B灭答案B解析S闭合时,由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大,故在线圈上产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,所以B比A先亮,稳定后,流过B灯支路的电流变小,所以B灯逐渐变暗,故B正确.三.断电自感现象1.认识断电时的自感现象如图5所示,L为自感系数较大的线圈,其直流电阻比灯泡的电阻小,先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关.图5现象灯泡A闪亮一下再熄灭解释在开关断开后灯泡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开关断开前流过灯泡的电流大.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的电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡的电阻时,灯泡就会缓慢变暗直至熄灭.2.对断电自感的理解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,由于自感电动势的作用,线圈中电流从原值逐渐减小.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或等于断开开关前的电流,灯泡不会闪亮一下,而是逐渐变暗直至熄灭.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.例3如图6所示,开关S处于闭合状态,小灯泡A和B均正常发光,小灯泡A的电阻大于线圈L 的电阻,现断开开关S,以下说法正确的是图6A.小灯泡A越来越暗,直到熄灭B.小灯泡B越来越暗,直到熄灭C.线圈L中的电流会立即消失D.线圈L中的电流过一会再消失,且方向向右答案D解析S 断开瞬间,B立即熄灭.由于小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻,所以S断开前线圈的电流大于小灯泡A中的电流.S断开瞬间,线圈中的电流由原电流逐渐减小,导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小,即线圈L中的电流过一会再消失,且方向向右,因L和A组成新的回路,电流由原线圈中的电流逐渐减小,所以A先亮一下,然后慢慢熄灭,故D正确.学科素养通过例2和例3,进一步加深对通电自感现象和断电自感现象的理解,知道通电.断电瞬间,自感线圈中的电动势阻碍原电流的变化,但阻止不了原电流的变化,且原电流不能发生突变.运用电磁感应知识解释自感现象,这很好地体现了“科学思维”的学科素养.四.自感现象中的图象问题例4如图7所示的电路中,开关S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2A,流过灯泡的电流是1A,现将开关S突然断开,开关S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是图7答案D解析开关S断开前,通过灯泡D的电流是稳定的,其值为1A.开关S断开瞬间,自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的自感电动势,使线圈中的电流从原来的2A逐渐减小,方向不变,且与灯泡D构成回路,通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同,也应该是从2A逐渐减小到零,但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反,D对.提示要注意断电前后,无线圈的支路电流方向是否变化.1.对自感电动势的理解关于线圈中自感电动势的大小,下列说法中正确的是A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大答案B 解析电感一定时,电流变化越快,It越大,由ELIt知,自感电动势越大,A错,B对;线圈中电流为零时,电流的变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,故C错;当通过线圈的电流最大时,若电流的变化率为零,自感电动势为零,故D错.2.对互感现象的理解多选如图8所示,是一种延时装置的原理图,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8A.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,延时将变化答案BC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,能够继续吸引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到延时作用,所以C正确,D错误.3.对自感现象的理解多选如图9所示电路,自感线圈L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,则图9A.S闭合瞬间,LA不亮,LB很亮B.S闭合瞬间,LA.LB同时亮,然后LA逐渐变暗到熄灭,LB变得更亮C.S断开瞬间,LA闪亮一下才熄灭,LB立即熄灭D.S断开瞬间,LA.LB立即熄灭答案BC4.自感现象的图象问题在如图10所示的电路中,L是一个自感系数很大.直流电阻不计的线圈,D1.D2和D3是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源.在t0时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1.D2的电流方向为正方向,分别用I1.I2表示流过D1和D2的电流,则下列图象中能定性描述电流I随时间t变化关系的是图10答案C解析当闭合开关时,因为线圈与D1串联,所以流过D1的电流I1会慢慢增大,流过D2的电流I2为稳定值,且电路稳定时I2I1.当开关断开时,因为线圈阻碍电流I1的减小,所以通过D1的电流不会立即消失,会从原来的大小慢慢减小,由于L.D1.D2和D3构成回路,通过D1的电流也流过D2,所以I2变成反向立即增大,之后逐渐减小,故C正确,A.B.D错误.。
人教版高二物理选修3-2第四章 4.6互感和自感导学案
4.6互感与自感教学案编写、审核:高二物理组【学习目标】1.知道什么叫互感现象,了解互感的应用与防止;2.知道什么叫自感现象,理解它产生的机理和起到的作用;3.能够判断自感电动势的方向,并会用它解释一些现象;4.知道自感电动势大小的决定因素,知道自感系数的决定因素;5.了解自感现象的利与弊及应用与防止。
【重点与难点】⒈教学重点:自感电动势的作用。
⒉教学难点:断电自感过程对小灯泡闪亮一下的原因解释。
【学习过程】一、互感现象㈠复习回顾实验4--2.3小线圈的电流变化→小线圈中电流激发的磁场变化→穿过大线圈的磁通量发生变化→大线圈产生感应电动势→闭合回路产生感应电流。
像上述实验,两个线圈之间并没有导线连接,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,这种现象叫做互感。
说明:①互感现象的本质就是一种电磁感应现象。
②互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势现在,我们再来关注上述的电路:在A线圈中的电流变化时,B线圈会产生感应电流,是因为穿过B线圈的磁通量发生了变化,但我们发现,A线圈是插在B线圈中的,根据这个情况,你还能想到什么?在B线圈产生感应电流的同时,A线圈是否也会产生感应电流?二.自感现象1.线圈中电流发生变化,它产生的变化磁场使它自身激发出感应电动势的现象叫自感现象;产生的感应电动势叫自感电动势。
2.自感现象满足楞次定律:请你假设出线圈的绕向,用自感电动势解释两个实验的现象例如实验一中线圈绕向如图所示,通电自感分析如下:I增大B原增大B感方向向左(根据楞次定律)自感电动势E自方向如图E自与I方向相反,阻碍I增大;当I达到最大时,E自=0,阻碍消失。
实验二中线圈绕向如图所示,断电自感分析如下:I减小B原减小B感方向向左(根据楞次定律)自感电动势E自方向如图E自与I方向相同,阻碍I减小切断电源后,I要通过线圈与灯泡组成的回路逐渐减小,所以造成灯泡又亮了一会儿才熄灭,而且灯泡中流过电流的方向与原来相反。
互感和自感学案
6:互感和自感一、学习目标:1知道互感现象,了解自感现象,认识自感电动势的作用。
2、掌握自感系数,知道自感系数的意义和决定因素。
会分析自感现象中电流的变化。
二、自主学习:1由于导体本身的______________________而产生的电磁感应现象叫自感现象。
2、自感现象中由于__________________________________________ 叫自感电动势。
3、自感系数L简称为自感或电感,与线圈的_______________ 、mH= __________ 。
________________________________________________________ 、________________________________________________________ 以及______________________________________________________ 等因素有关。
其单位是___________ ,符号是 _。
1H=三、合作学习:1、互感现象演示实验1如右图所示:(1)当闭合开关的瞬间电流表中有无感应电流?方向如何?(2)开关始终闭合电流表中有无电流?(3)当断开开关的瞬间电流表中有无感应电流?方向如何?总结:(1)互感:(2) 互感电动势:_______________________________________2、自感现象:演示实验2 :如右图2所示的实验中(1)调节滑动电阻器R,使两灯泡都发光且亮度相同.(2)注意观察:在开关闭合的瞬间两个灯泡的发光情况如何?依据所学的楞次定律分析演示实验2:(1)、开关闭合时,线圈L中的电流怎样变化?它产生的磁场怎样变化?(2)、线圈中产生的感应电动势对原电流所起的作用是什么?演示实验3如右图所示先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。
注意观察开关断开时灯泡的亮度如何?依据所学的楞次定律分析演示实验3:(1)、开关断开时,线圈中的电流怎样变化?它产生的磁场怎样变化?(2)、线圈中产生的感应电动势对原电流所起的作用是什么?小结:当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是___________导体中原来电流的变化(1)自感: ___________________________________________________(2)自感电动势: _____________________________________________巩固练习:如图3电路中,P、Q两灯相同,线圈L的电阻不计,则下列说法正确的是[ ]A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭B.S接通瞬间,P、Q同时达正常发光C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反3、自感系数:提出问题:感应电动势的大小与什么因素有关?说明:自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系,线圈的磁场是由电流产生的,所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟_________变化快慢有关系。
46互感和自感导学案.doc
4.6互感和自感导学案【学习目标】1.知道互感现象,以及互感现象在电工技术和电子技术中的广泛应用。
2.了解口感现彖,认识口感电动势对电路屮电流的影响。
3.知道自感系数的意义和决定因索【学习重点】自感现象及自感系数【学习难点】1.口感现象的产生原因分析2.通、断电自感的演示实验中现象解释探究一、互感现象1、基本概念:(1)互感现象(2)互感电动势2、应用和危害:应用:危害: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Z间。
探究二:自感现象1、演示实验:实验1实验现象:分析原因:实验2实验现象:分析原因:2、结论:B.把线圈屮的铁芯抽出一些,白感系数减小D.电感是自感系数的简称小结:线圈中电流发生变化时,自身产生 _________ ,这个感应电动势阻碍 ______ 的变化。
(1) 自感现象(2) 自感电动势3、 口感电动势的方向:根据楞次定律,口感电动势的方向总是“ ____ ”引起口感电动势的电流变化。
4、 自感的应用与防止:应用:5、 自感系数:(1) _______________________________ 白感系数:白感系数L 简称 或(2) ___________________________ 决定因素:它跟线圈的 _____________ 、 、 ,以及是否有 等因素有关。
线圈的横截面积越 _____ 、线圈绕制得越 _____ 、匝数越 _____ ,它的自感系数越大,另外冇铁芯的线圈的自感系数比 没有铁芯时 _____ 得多。
(3) ____________ 单位: ________ ,符号: 常用的还有毫亨(mil )和微亨(JI )换算关系是:1 H 二 ____ mH 二 ____ UH(4) 物理意义:探究三:磁场的能量1、 磁场的能量:白感现象屮,线圈屮电流从无到有,磁场从无到有,电源把能量输送给线圈,储存在 线圈中;电流减小时,磁场中的能量釋放出來转换为电能。
选修3-2第四章第6节互感和自感导学案
选修3-2 第四章第6节互感和自感4.8 互感和自感预习导学案班级:姓名:学号:学习目标:1、知道什么是互感现象和自感现象,能够解释相关问题2、了解自感系数和自感电动势公式,知道自感系数的意义和决定因素及单位3、通过了解互感和自感的应用与防止,体会物理知识与技术的融合之美。
重点:1.理解和分析自感现象产生的原因 2.探究自感现象中存在的规律。
难点:对自感有关规律的认识前置补偿:1、闭合回路中产生感应电流的条件是什么?2、楞次定律是如何叙述的?3、法拉第电磁感应定律是怎样叙述的?新授课一、互感现象1.两个线圈之间没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的会在另一个线圈中产生,这种现象叫做,产生的感应电动势叫做2.互感现象可以把由一个电路传到另一个电路,变压器就是利用制成的二、自感现象1.自感现象是。
由于自感而产生的电动势叫做。
2.观察课本22页的图4.6-2演示实验,分析实验现象:实验一:通电自感。
当开关闭合的瞬间,通过线圈L的电流,引起通过线圈的磁通量,在线圈中产生感应电动势阻碍线圈电流的,所以通过灯泡A1的电流逐渐增大。
现象:实验二:断电自感。
当开关断开的瞬间,通过线圈L的电流,穿过线圈的磁通量,因而在线圈中产生感应电动势,感应电动势相当于电源,且与A2支路构成闭合回路,使电流反向通过A2。
现象:例1、如图所示的电路,L为自感线圈,R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_______________.当S切断瞬间,通过电灯的电流方向是_______________.若自感线圈L的电阻小于R,那么断开开关的瞬间现象为.例2、如图所示,电路甲、乙中,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D发光。
则()A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗3.自感现象中产生的感应电动势称自感电动势,其大小为E。
2.4 互感和自感(导学案)(高中物理人教版选择性必修第二册)
第二章 电磁感应第4节 互感和自感1.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。
2. 了解自感现象,理解自感电动势对电路中电流的影响。
3. 知道磁场具有能量。
4.认识自感是电磁感应现象的特例,感悟特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。
重点: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______的现象。
产生的电动势叫作互感电动势。
2.应用:互感现象可以把能量从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______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______激发出感应电动势的现象。
2.自感电动势:由于______而产生的感应电动势。
3.通电自感和断电自感三、自感系数1.自感电动势的大小:E=L ΔIΔt,其中L是自感系数,简称______或______,单位:______,符号是H。
2.自感系数大小的决定因素:自感系数与线圈的______、______、______,以及是否有______等因素有关。
四、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______,储存在______中。
(2)线圈中电流减小时:______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______的“惯性”。
1、关于电磁感应,下列说法中正确的是()A.由于自感电流总是阻碍原电流的变化,所以自感电动势的方向总与原电流的方向相反B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流引起的磁通量变化越大,产生的感应电动势就越大C.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越大D.在自感现象中,电感线圈的自感系数与产生的自感电动势大小有关2.(多选)下列关于自感现象的论述中,正确的是()A.线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比B.当线圈中电流减弱时,自感电动势的方向与原电流方向相反C.当线圈中电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反D.穿过线圈的磁通量的变化和线圈中电流的变化成正比3.(多选)线圈通以如图所示的随时间变化的电流,则()A.0~t1时间内线圈中的自感电动势最大B.t1~t2时间内线圈中的自感电动势最大C.t2~t3时间内线圈中的自感电动势最大D.t1~t2时间内线圈中的自感电动势为零4、如图所示,电源的电动势为E,内阻忽略不计。
导学案:互感和自感
互感和自感导学案[实验1]通电自感现象。
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)思考:为什么A1比A2亮得晚一些?[实验2]断电自感。
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,观察到什么现象?思考:为什么A灯不立刻熄灭?总结上述两个实验得出结论自感现象:自感电动势:3.自感系数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,并回答有关问题。
4.磁场的能量在断电自感的实验中,为什么开关断开后,灯泡的发光会持续一段时间?甚至会比原来更亮?试从能量的角度加以讨论。
教材最后一段说,线圈能够体现电的“惯性”,应该怎样理解?电的“惯性”大小与什么有关?[典型例题]自感现象的分析与判断例1、如右图所示电路中, D1和D2是两个相同的小灯泡, L是一个自感系数很大的线圈, 其电阻与R相同, 由于存在自感现象, 在开关S接通和断开瞬间, D1和D2发亮的顺序是怎样的?例2 如右图所示的电路(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[当堂达标]1.右图所示为一演示实验电路图,图中L是一带铁芯的线圈,A是一个灯泡,电键S处于闭合状态,电路是接通的.现将电键S打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从____端到____端.这个实验是用来演示____现象的.左右自感2.右图所示是演示自感现象的实验电路图, L是电感线圈, A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L的电阻值相同.当开关由断开到合上时,观察到自感现象是____,最后达到同样亮.同样3.如右图所示,两灯A1、A2完全相同,电感线圈与负载电阻及电灯电阻均为R.当电键S闭合的瞬间,较亮的灯是____;电键S断开的瞬间,看到的现象是____.4.如右图所示,A1、A2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:DA.开关S接通时,A2灯先亮、A1灯逐渐亮,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的瞬间,流过A2的电流方向与断开S前电流方向相反D.断开S的瞬间,流过A1的电流方向与断开S前电流方向相反【反思提升】【拓展延伸】1.下列关于自感现象的说法中,正确的是(AD )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铁芯时要大2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是( D )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【布置作业】完成下一节预习案。
4.6 互感和自感 导学案
为),由等因素决定,
ΔI/Δt又称之为,由此可知,电流变化得越E也就越大。
第二层【思维探究与创新】【重难点探究区】
探究一:探究演示实验一—通电自感:
1、观察演示实验,观察到什么现象?
2、分析实验,总结规律
①通电瞬间,流过L的电流如何变化?
②电流产生磁场,磁场如何变化?
2线圈储存的磁场能又从哪里来?
第三层【技能应用与巩固】【固学区】
A1.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是()
A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭
B.小灯立即亮,小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
课题
4.6互感和自感课型新授课 Nhomakorabea学
习
目
标
1.知道什么是互感现象和自感现象。
2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
导学过程
第一层【知识记忆与理解】【自学区】
A2.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是()
A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
A3..如图所示,电路甲、乙中,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D发光。则()
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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?
问1:开关接通时,线圈中有没有电流?
问2:有电流通过线圈时,线圈会不会产生磁场?根据是什么?
问3:既然线圈产生了磁场,那么就有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量就不等于0。
开关断开后,线圈中还有磁通量吗?
问4:所以,在开关断开这一过程中,穿过线圈的磁通量变了吗?如何变化?
问5:穿过线圈的磁通量发生了变化,会发生什么现象?
(3)讨论小结
(4)建立概念:上述现象属于一种特殊的电磁感应现象,发生电磁感应的原因是由于通过导体的电流发生变化而引起磁通量变化。
这种电磁感应现象称为。
自感现象:由于发生变化而产生的电磁感应现象。
自感电动势:在现象中产生的感应电动势。
课堂练习:在实验中,若线圈L的电阻R L与灯泡A的电阻R A相等,则电键断开前后
通过线圈的电流随时间的变化图像为图,通过灯泡的电流随时间的变化图像为
图;
实验3:演示通电自感现象。
实验电路如图。
(1)开关接通时,会观察到什么现象?
(2)为什么会出现这种现象呢?
(3)为什么自感电动势不是使灯泡1突然变得很亮,而是使它慢慢变亮呢?
3.综合因素,讲解规律
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导体中原来电流的。
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。
课堂练习:实验中,当电键闭合后,通过灯泡1的电流随时间变化的图像为图;通过灯泡2的电流随时间变化的图像为
图。
A B C D
4.自感现象的应用与防止
(三)自感系数
问:感应电动势的大小跟什么因素有关?
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样,跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引起的,故自感电动势的大小跟导体中。
理论分析表明:E= 。
L称为线圈的自感系数,简称自感或。
自感表示线圈产生本领大小的物理量。
L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。
单位:亨利(H)
1H= mH= μH
(四)磁场中的能量
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。
【课堂练习】
自感现象的分析与判断
【例1】如图所示,电路甲、乙中,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D发光。
则()
A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
正确选项为AD
【例2】如图所示,自感线圈的自感系数很大,电阻为零。
电键K原来是合上的,在K断开后,分析:
(1)若R1>R2,灯泡的亮度怎样变化?
(2)若R1<R2,灯泡的亮度怎样变化?
(1)因R1>R2,即I1<I2,所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态,
再逐渐变暗到最后熄灭。
(2)因R1<R2,即I1>I2,小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1(方向
相反),然后再渐渐变小,最后为零,所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮,再
逐渐变暗到熄灭。
巩固练习
1.下列关于自感现象的说法中,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铁芯时要大
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
3.磁通量的单位是_____,磁感强度的单位是_____,自感系数的单位是_____。
4.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是()
A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭
B.小灯立即亮,小灯立即熄灭
C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
5.如图所示是一演示实验的电路图。
图中L是一带铁芯的线圈,A是一
灯泡。
起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。
现将开关断开,则在开关
断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验
是用来演示_____现象的。
6.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻
可以忽略,下列说法中正确的是()
A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭
D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
7.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接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数
D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1数等于A2的读数
8.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则()
A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2
更亮
B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮
C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭
D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭
【学习小结】
【学习反思】:。