4.6互感和自感 学案(含答案)
学案7：4.6 互感和自感
4.6 互感和自感学习目标知识脉络1.了解互感现象及互感现象的应用．(重点)2．了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响．(难点)3．了解自感系数的意义和决定因素．(重点)4．知道磁场具有能量．(难点)知识点1互感现象和自感现象[填空]1．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．(2)应用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈，、收音机的“”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，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．2．自感现象(1)定义当一个线圈中的电流时，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)通电自感和断电自感电路现象自感电动势的作用接通电源的瞬间，灯泡通电自感电流的增加A1断开开关的瞬间，灯泡断电自感电流的减小A[判断]1．互感现象只能发生于绕在同一铁芯的两个线圈之间，而不可能产生于相互靠近的电路之间．()2．互感现象和自感现象均属于电磁感应现象．()3．自感现象中感应电流的方向一定与引起自感的原电流的方向相反．()[思考]自感电动势的作用是什么？方向如何判断？核心突破[合作探讨]如图为互感线圈．探讨1：互感现象中能量是怎样转化的？探讨2：电感线圈在电路中的作用是什么？探讨3：自感电动势怎样产生？如何确定其方向？[核心点击]1．对互感现象的理解(1)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)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．(3)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，这时要求设法减小电路间的互感．2．对自感现象的理解(1)对自感现象的理解自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律．(2)对自感电动势的理解①产生原因通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．②自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即：增反减同)．③自感电动势的作用阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用．(3)对电感线圈阻碍作用的理解①若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使得通过电感线圈的电流不能突变．②若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的．3．自感现象中，灯泡亮度变化的问题分析通断电时，灯泡亮度变化问题，关键要搞清楚电路的连接情况，根据电路特点进行具体分析．与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流I1突然变大，然后逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗②若I2>I1，灯泡闪亮一下后逐渐变暗，两种情况灯泡电流方向均改变1．(多选)如图所示，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()A．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2．(多选)如图所示的电路中，线圈自身的电阻几乎为零．L A、L B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是()A．开关S由断开变为闭合，L A、L B同时发光，之后亮度不变B．开关S由断开变为闭合，L A立即发光，之后又逐渐熄灭C．开关S由闭合变为断开的瞬间，L A、L B同时熄灭D．开关S由闭合变为断开的瞬间，L A再次发光，之后又逐渐熄灭3．(多选)如图所示，L是一个纯电感线圈，R为一个灯泡，下列说法中正确的是()A．开关S闭合瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从a到b的电流通过B．开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则为从b到aC．开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则没有电流通过D．开关S闭合和断开瞬间，灯泡中都有电流通过名师指津自感现象问题的分析思路1．明确通过自感线圈的电流的变化情况(是增大还是减小)．2．根据“增反减同”，判断自感电动势的方向．3．分析阻碍的结果：当电流增强时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐增大，与线圈串联的元件中的电流也逐渐增大；当电流减小时，由于自感电动势的作用，线圈中的电流逐渐减小，与线圈串联的元件中的电流也逐渐减小．知识点2 自感系数、磁场的能量 基础初探[先填空] 1．自感系数 (1)自感电动势的大小E ＝L ΔIΔt ，其中L 是自感系数，简称自感或电感．单位： ，符号： . (2)决定线圈自感系数大小的因素线圈的 、 、 ，以及是否有 等． 2．磁场的能量(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． [再判断]1．线圈的自感系数大，其电阻不一定大．( )2．在断开电路时，与线圈并联的灯泡会亮一下后再逐渐熄灭，说明能量不再守恒了．( )3．自感系数越大，自感电动势不一定越大．( ) [后思考]在演示断电自感时，开关断开后小灯泡并不立即熄灭，这一现象是否违背了能量守恒定律？小灯泡消耗的电能是从何处获得的？核心突破[合作探讨]如图所示，一个灯泡A 与一个线圈L 并联，接一电源和开关S.探讨1：开关断开前后，流过灯泡的电流方向是否相同？探讨2：在断开开关S 的瞬间，灯泡A 一定要闪亮一下吗？[核心点击]1．对自感系数的理解(1)自感系数的大小由线圈本身的特性及有无铁芯决定，线圈越长、单位长度的匝数越多，自感系数越大．(2)线圈的自感系数与E、ΔI、Δt无关．2．断电自感的分析3.通电自感的分析题组冲关4．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．磁通量保持不变D．自感系数和自感电动势不变5．(多选)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．下列判断正确的是()A．开关S闭合时，D1先亮，D2后亮B．闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮C．断开S时，D1闪亮一下D．断开S时，D1、D2均不立即熄灭6．(多选)如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，则()A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同名师指津自感现象中的能量转化1．在接通电路时，电路中的电流由于自感电动势的作用不能发生突变而只能逐渐增加，这个过程中电源的电动势要克服自感电动势做功，把电源的一部分电能转化为线圈的磁场能，电流稳定后线圈中就储存有一定量的磁场能．2．在断电自感现象中，线圈和灯泡组成闭合回路，线圈的自感电动势把原来储存在线圈内的磁场能转化为电能用以维持这个闭合回路中保持一定时间的电流，电流逐渐减小，线圈中的磁场减弱，磁场能减少．3．当电流为零时，线圈中原来储存的磁场能全部转化为电能并通过灯泡(或电阻)转化为内能．4．自感现象是电能转化为线圈内的磁场能或线圈内的磁场能转化为电能的过程，因此自感现象遵循能量守恒定律．【参考答案】[填空]1．(1)变化，互感电动势．(2)能量，变压器、“磁性天线”2．(1)变化，变化．自感电动势．(2)较慢地亮起来阻碍逐渐变暗阻碍[判断]1．(×)2．(√)3．(×)[后思考]【提示】作用：总是阻碍导体中原电流的变化．方向：当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同．核心突破[合作探讨]探讨1：【提示】互感现象中能量是依靠原线圈电流产生的磁场能，磁场能通过铁芯传递到另一线圈，又转化为电能．探讨2：【提示】阻碍电流的变化．探讨3：【提示】通过线圈的电流发生变化时，导致穿过线圈的磁通量发生变化，产生了感应电动势；其方向根据原电流的变化进行判断．题组冲关1．【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到延时作用，所以C正确，D错误．【答案】BC2．【解析】S闭合的瞬间，通过L的电流从无到有发生变化，从而产生阻碍作用，L A有电流通过而发光；电流稳定通后过L的电流恒定无阻碍作用，L A被L短路两端无电压而熄灭，所以A错误，B正确；开关S断开的瞬间，通过L的电流减小而产生感应电动势(或说阻碍电流的减小)从而有电流通过L A再次发光，故C 错，D正确．【答案】 BD3．【解析】 开关S 接通瞬间，L 相当于断路，有电流通过灯泡，电流方向由a 到b ；而断开瞬间，L 相当于电源，给灯泡供电，电流方向是从b 到a ，故A 、C 错误，B 、D 正确．【答案】 BD[填空]1． (1)亨利，H.(2)大小、形状、圈数，铁芯 2．(1)线圈，磁场 (2)线圈 [判断] 1．(√) 2．(×) 3．(√) [思考]【提示】 线圈中有电流时，线圈就具有了磁场能，断开开关后，线圈相当于电源，线圈中所储存的磁场能转化为电能，给灯泡提供能量，这一现象并不违背能量守恒定律．核心突破[合作探讨]探讨1：【提示】 不同．S 闭合时，灯泡A 中电流向左，S 断开瞬间，灯泡A 中电流方向向右．探讨2：【提示】 不一定．灯泡A 是否出现闪亮一下的现象，取决于两个支路中电流的大小关系，只有在I L >I A 的情况下，才可以出现闪亮一下的现象．题组冲关4．【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 项错误；自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关，A 项错误；自感电动势E L ＝L ΔIΔt ，与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，L 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，B 项错误，D 项正确．【答案】 D5．【解析】 开关S 闭合时D 1、D 2同时亮，电流从无到有，线圈阻碍电流的增加，A 错；闭合S 达稳定时D 1被短路，电路中电阻减小，D 2比起初更亮，B 对；断开S 时，线圈阻碍电流减小，故D1会闪亮一下，而D2在S断开后无法形成通路，会立即熄灭，所以C 对，D错．【答案】BC6．【解析】闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们的电压相同，L和R两端电势差一定相同，选项B、C正确，A、D错误．【答案】BC。
高中物理选修3-2导学案(含答案)：4.6 互感和自感
§4.6 互感和自感制作：_____________审核：______________班级： .组名： . 姓名： .时间：年月日【学习指导】：1兴趣、好奇心、不断尝试、自主性、积极性2动脑思考3听懂是骗人的，看懂是骗人的，做出来才是自己的4不仅要去学习，而且要学出效果，还要提高效率。
5保证效果就要每个点都要达标。
达标的标准是能够“独立做（说、写）出来”，不达标你的努力就体现不出来6该记的记，该理解的理解，该练习的练习，该总结的总结，勿懈怠！7费曼学习法：确定一个学习的知识点；假设你在教授别人该知识点；遇到卡壳时回顾相关知识点；简化你的语言，达到通俗易懂的程度。
该法尤其适合概念、定义、定理、定律等的理解和记忆。
8明确在学习什么东西，对其中的概念、定律等要追根溯源，弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活9总结：9.1每题总结：每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法9.2题型总结：先会后熟，一种题型先模仿、思考，弄懂后，总结出这类题型的出现特征、解题方法，然后再多做几道同类型的，直到遇到这种题型就条件反射得知道怎么做9.3小节总结：总结该小节的知识结构、常见题型及做法9.4章节总结：总结该章节的知识结构、常见题型及做法10独立、限时、满分作答11步骤规范，书写整洁12多做多思，孰能生巧，熟到条件反射，这样一是能见到更多的出题方式，二是能提高做题速度13根据遗忘曲线，进行循环复习14错题本的建立：在每次发的试卷资料的右上角写上日期，同一科目的试卷按日期顺序放好。
在做错的题号上画叉号，在不会做的题号上画问号，以后就是一本很好的错题集。
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这种方式简单实用。
同时，当你积攒到一定程度，看到自己做过的厚厚的资料，难道不会由衷的产生一种成就感么？！【一分钟德育】悖论之我知我无知苏格拉底有句名言：“我只知道一件事，那就是我一无所知。
”这个说法本身就是悖论，展现了自我参照的表述（self- referential statement）的复杂性。
高中4-6互感和自感学案及练习题教案
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，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：（）A．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前电流方向相反例3、如图所示，E为电池组，L是自感线圈（直流电阻不计），D1D2是规格相同的小灯泡。
下列判断正确的是: （）A、开关S闭合时，D1先亮，D2后亮B、闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮C、再断开S时，D1不立即熄灭D、再断开S时，D1、D2均不立即熄灭例4、如图为演示自感现象实验的电路，实验时先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡D的电流为I2，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡D闪亮一下后熄灭，在灯泡D闪亮的短暂过程中，下列说法正确的是：（）A、线圈L中电流由I 1逐渐减为零。
4.6互感和自感(上课)
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
D
3．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 （ ）
2、镇流器：镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很 大。在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压 加在灯管两端，促使灯管里的低压汞蒸气放电，形成 闭合电路；在日光灯正常工作时，利用自感现象，起 着降压限流的作用。
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1．下列关于自感现象的说法中，不正 确的是 （ B ） 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
A
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1、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（ C ） 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
第四章
电磁感应
6
互感和自感
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。
黄山中学高二物理——4.6互感自感
4、认识互感和自感时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： 自感现象和自感系数 难点：自感有关规律的认识 学习过程及内容 一、学 前 准 备 ： 复习思考： （1） 产生电磁感应的条件是什么？ 感应电流的磁场有什么特点？ 二、自主探究 1、什么是互感现象？ 利用互感现象可以把 路） 2、自感现象 （1）在如图所示的电路中，当 S 闭合时，线圈中 的电流如何变化？ 的磁场是否变化？ ， 线圈所包围的面积内 ， 这磁场是外加磁场还 ，线圈内有 由一个线圈（或电路）传到另一个线圈（或电 躬身自省
L R E S
A 1 A 2 R 1
是通电线圈本身电流的磁场？ 无感应电流产生？ 么效果？ 样？
， 感应电流的磁场产生什 ，感应电流的方向怎
，实验中会出现什么现象？ 。
（2） 在如图所示的电路中， 当断开时， 线圈中的电流如何变化？ 线圈所包围的面积内的磁场是否变化？
，
，这磁场是外加磁场还是通
电线圈本身电流的磁场？ 流产生？ 果？ 样？ 象？ （3）总结：
L
V S2
E
L
A
R
A
S 1
S
L
4、如图所示的电路 L 为自感线圈，R 是一个灯泡，E 是电源，在 S 闭合瞬间，通过电灯的电流方向 是 ，在 S 切断瞬间，通过电灯的电流方向 是 。
A
R E S
B
5、如图 (1)、(2)所示，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值相等，接通 S，使电路 达到稳定状态，灯泡 D 发 光，则 ( )
L
D
L D
R S (1)
R S (2)
A、 在电路(1)中，断开 S，D 将变暗 B、 在电路(1)中，断开 S，D 将先变得更亮，然后逐渐变暗 C、 在电路(2)中，断开 S，D 将变暗 在电路(2)中，断开 S ，D 将先变得更亮，然后逐渐变暗
2021-2022学年人教版高中物理选修3-2(检测)：4.6互感和自感 Word版含答案
4.6 课时作业基础达标1．下列关于自感现象的说法中，不正确的是( )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【解析】线圈中自感电动势的方向总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化，可能与原电流方向相同，也可能与原电流方向相反，故B选项错误，其他选项正确．【答案】B2.如图所示，L是一个带有铁芯的线圈，灯正常发光，当S断开时，消灭的状况是( )A．灯马上熄灭B．灯渐渐熄灭C．灯比原来更亮一些，再渐渐熄灭D．灯比原来更亮一些，再突然熄灭【解析】当电流发生变化时，产生自感电动势，只有当处于闭合回路中才会产生感应电流，灯才会渐渐熄灭．当S断开时，虽然有自感电动势，但不存在闭合回路，故灯马上熄灭，正确选项为A.【答案】A3.如图所示灯L A、L B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽视．则( )A．S闭合的瞬间，L A、L B同时发光，接着L A变暗，L B更亮，最终L A熄灭B．S闭合瞬间，L A不亮，L B马上亮C．S闭合瞬间，L A、L B都不马上亮D．稳定后再断开S的瞬间，L B熄灭，L A比L B(原先亮度)更亮【解析】S接通的瞬间，L支路中电流从无到有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电流增加．由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间L中的电流格外小，即干路中的电流几乎全部流过L A，所以L A、L B会同时亮．又由于L中电流很快稳定，感应电动势很快消逝，线圈的电阻可忽视，对L A起到“短路”作用，因此，L A便熄灭．这里电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流学问可知，L B会比以前更亮．故选A.【答案】A4.如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端快速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端快速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则( )A．I1＝I2＝I0B．I1>I0>I2C．I1＝I2>I0D．I1<I0<I2【解析】当滑动片从A端快速滑向B端时，总电阻减小，总电流变大，L产生自感电动势阻碍增大，故I1比P稳定在C点的电流I0小；当P从B端快速滑向A端时，总电流减小，L自感电动势阻碍其减小，自感电流方向与原电流方向相同，故I2大于P稳定在C点时的电流I0.【答案】D5．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【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图所示．在启动阶段镇流器与启动器协作产生瞬时高压．工作后，电流由镇流器经灯管，不再流过启动器，故日光灯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.【答案】BC6.如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中心的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将消灭的现象是( )A．G1和G2指针都马上回到零点B．G1指针马上回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点【解析】电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．依据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，G1中电流马上消逝，而L由于自感作用，电流不能马上消逝，电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中连续维持一段时间，即G2中的电流按原方向自右向左渐渐减为零，而G1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时减为零；也就是G1指针先马上偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故D项正确．【答案】D7．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时消灭的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出缘由．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的缘由是( )A．电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大【解析】画出电路图，如图所示．断开时，灯泡有不显著的延时熄灭现象，而不消灭闪亮现象，说明当开关处于闭合状态时流经灯泡的电流I A大于流经线圈L的电流I L，当断开开关时，线圈和灯泡组成临时回路，流经灯泡的电流在原来I L的基础上渐渐减小，所以不会消灭闪亮现象，当线圈L的电阻比灯泡的电阻大时，再断开开关，不会消灭闪亮现象，故选项C正确．【答案】C8．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势转变方向的时刻有( )A．第1s末B．第2s末C．第3s末D．第4s末【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.【答案】BD9.有一个被称为“千人震”的趣味物理小试验，试验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个试验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器(自感系数很大的线圈)、开关用导线将他们首、尾两位同学两个空着的手相连．如图所示，在开关通或断时就会使连成一串的同学都有触电的感觉．请你说明该试验的原理，并说明人有触电感觉时是开关接通还是开关断开的瞬间？为什么？【解析】该小试验的电路连接如图所示．合上开关，电路接通，人感受不到微弱的干电池直流电流．断开开关，由于镇流器中的电流不能突变，所以原来镇流器中很大的电流从人体中流过，人就能感受到这一自感电动势所产生的强大瞬时电流，有触电的感觉．【答案】镇流器的自感现象断开瞬间只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉力量提升1.在制作精密电阻时，为了消退使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，实行了双线绕法，如图所示，其道理是( )A．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消D．以上说法均不对【解析】由于接受了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消．不论导线中的电流如何变化，线圈中的磁通量始终为零，所以，消退了自感现象的影响．【答案】C2.如右图所示的电路，线圈L的直流电阻不计，则( )A．S闭合瞬间，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断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种状况下两板都不带电【解析】S闭合瞬间，由于L的阻碍作用，将使电容器充电，A板带正电、B板带负电．稳定后，L相当于导线，而使容器短路，从而电容器带电荷量变为零．S断开瞬间，L中的电流会渐渐变小，从而使电容器再次被充电，B板带正电、A板带负电，稳定后，电容器再通过L放电，最终带电荷量又变为零．故选A项．【答案】A3．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测试完毕后，将电路拆卸时应( )A．先断开S1B.先断开S2C．先拆除电流表D.先拆除电阻R【解析】由于线圈的自感系数很大，当断开电路时，电流的变化率也会很大，会产生很大的自感电动势，能够把电压表烧毁，故应断开S2，故B选项正确．【答案】B4．如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D 的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.乙图表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是( )【解析】闭合开关瞬间，L中产生自感电动势，L和R的支路的电流渐渐增大，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压渐渐减小，最终达到稳定值U AB，且U AB>0，t1时刻断开开关，L中产生自感电动势并与灯泡组成闭合电路，电流由B经灯泡到A，且渐渐减小，即U AB<0，且渐渐减小到零，故选项B正确．【答案】B5．如图所示，图甲为某同学争辩自感现象的试验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B间的电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示．(1)求出线圈L的电阻R L；。
4.6互感和自感
变压器
收音机里的磁性天线
• ו C • •
•
• × •
•
• × • • •
•
G
•
•
•
ו
•
•
• •
• • • × • • • • • •
D B
A S
变压器
例题 如图所示是一种延时继电器，铁芯上有两个线圈A和 B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合 电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立即将衔铁D拉起 而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才 执行这个动作。延时继电器就是这样得名的。 （1）请解释在：当开关S断开后，为什么电磁铁还会断续 吸住衔铁一段短时间？ （2）如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为 什么？
自感系数
动势的大小与电流的______成正比； 变化率 I L 2.自感电动势的大小E=_______. t
★自主学习
1.自感系数描述线圈产生自感电动势的能力，自感电
自感 电感 3.自感系数简称_______或_______，自感系数与线圈 的_____、_____匝和数有关，匝数越____，自感系 大小 形状 多
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
★自主学习
续一段时间？甚至会比原来更亮？
试从能量的角度加以讨论。 电源断开以后，线圈中的电流不会立即消失，这 时的电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量。 当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的 磁场也从无到有，这可以看做电源把能量输送给磁场， 储存在磁场中。
高中物理 4.6自感和互感导学案(新人教版)选修
高中物理 4.6自感和互感导学案(新人教版)选修自感和互感【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。
【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。
预习案【自主学习】1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2引起回路磁通量变化的原因有哪些？【学始于疑】探究案【合作探究一】一、互感现象1、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。
2、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着广泛的应用。
请大家举例说明。
二、自感现象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。
出示示教板，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）分析现象，师生讨论：［实验2］演示断电自感。
出示示教板，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，观察到什么现象？总结上述两个实验得出结论: 导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。
请同学们课下查阅资料，举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用，又有哪些需要避免的实例。
4.6《互感和自感》学案全集3(人教版选修3-2)
4.6互感和自感【知能准备】一、自感现象1、自感电动势总要阻碍导体中 ，当导体中的电流在增大时，自感电动势与原电流方向 ，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方向 。
注意：“阻碍”不是“阻止”，电流还是在变化的。
2、线圈的自感系数与线圈的 、 、 等因素有关。
线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越 。
除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会 。
3、自感系数的单位： ，有1mH = H,1μH = H 。
4、感电动势的大小：与线圈中的电流强度的变化率成正比。
★tI L L ∆∆=ε 二、自感现象的应用1、 有利应用：a 、日光灯的镇流器；b 、电磁波的发射。
2、 有害避免：a 、拉闸产生的电弧；b 、双线绕法制造精密电阻。
3、 日光灯原理（学生阅读课本）（1）日光灯构造：。
（2）日光灯工作原理：。
三、互感现象、互感器1、互感现象现象应用了 原理。
2、互感器有 ， 。
【同步导学】一、疑难分析1、 自感电动势的方向自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势将与原来电流方向相同，简称“增反减同”。
2、 对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，学生感觉比较困难的是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪光一下”的问题。
如图所示，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 逐渐熄灭不再闪亮一下。
物理选修3-2：4.6《互感和自感》ppt课件(含答案)
接通开关后调节电阻 R，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
条件
现象
原因
S闭合 A2先亮 由于A2支路为纯电阻，不产生自感现象 的瞬间 A1逐渐亮起 由于L的自感作用阻碍A1支路电流增大
[典例] 如图 4-6-2 所示，灯 L1、
L2 完全相同，带铁芯的线圈 L 的电阻可
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＝LΔΔIt，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。
(√)
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．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。
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.。
人教版高中物理选修【3-2】《互感、自感》学案(含答案)
高中物理互感和自感学案含习题范本一份
高中物理互感和自感学案含习题范本一份高中物理互感和自感学案含习题 1②实验2中，如果以很快的频率反复打开、闭合开关，会出现什么现象呢？③实验1中开关断开了，电源已不再给灯泡提供电能了，灯还闪亮一下。
这些能量是哪里来的呢？是凭空产生了能量吗？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。
答案：C；A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电流变化的快慢有关。
阅读教材理论分析表明：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= H= μH自感现象的应用――日光灯的原理日光灯就是利用自感现象的例子。
灯管的两端各有一个灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的天然汞蒸汽，灯管内壁涂有荧光物质。
当灯管内的气体被击穿而导电时，灯管两端的灯丝就会释放出大量的电子，这些电子与汞原子碰撞而放出紫外线，涂在灯管内的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光，根据不同的需要充以不同的气体，并在管的内壁上涂上不同的荧光物质，就可制造出不同颜色的日光灯了。
镇流器就是一个自感系数很大的线圈，在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，在日光灯正常发光时，利用自感现象起降压限流的'作用。
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】例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、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
4.6互感和自感(刘玉兵)
D
t
图；
I I
t A B
t
C D
t
二、自感现象
1、自感现象：由于线圈本身的电流发生变化而
产生感应电动势的现象
2、自感电动势：自感现象中产生的电动 势
自感电动势的作用：
阻碍导体中原来的电流变化
慢一些 不一致 线圈插铁芯
沿已有的闭合回路流动
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
I EL t
2、自感系数 L－简称自感或电感 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素： 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感 系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比 没有铁芯时大得多。 （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μ H）
L
S
R
课堂训练
7.如图所示，两个电阻均为R，电感线圈L的电阻及电 池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流 I 0 E， 2R 现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电 动势的作用是（ D ） A.使电路的电流减小，最后 I 0 减小为零 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，但电流最后还是变为 2I 0
五、自感现象应用—日光灯原理
日光灯管
பைடு நூலகம்
1、灯丝的作用： 给气体加热，并给气体加上高电压 2、灯管内充的汞蒸汽的作用： 在高压下导电发出紫外线 3、灯管内壁涂的荧光粉的作用： 受到紫外线照射可发出可见光
五、自感现象应用—日光灯原理
镇流器
是自感系数很大的带铁芯的线圈，作用：启 动时，产生瞬时高电压（达上千伏），帮助点燃； 正常工作时的感抗降压限流（40W的灯管为100 伏），保护灯管。
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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.。