2019-2020年高二物理《互感和自感》学案
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2019-2020年高二物理《互感和自感》学案
[学习目标]
(1)了解互感和自感现象。
(2)了解自感现象产生的原因。
(3)知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解它的单位及影响其大小的因素。[自主学习]
1.自感现象是指而产生的电磁感应现象。
2.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。
3.自感电动势的大小与通过导体的电流的成正比。
[教学过程]
(一)回忆电磁感应实验
(二)新课教学
1、互感
互感概念:
互感电动势:
互感现象及应用和防止:
2、自感现象
思考、猜想、提出问题
设计实验验证
(1)通电自感
预想:
方案1:
方案2:
方案3:
现象:
解释:
(2)断电自感
预想:
方案1:
方案2:
分析思考
现象:
解释:
(3)自感现象及理解:
(4)理论分析自感电动势
(5)磁场的能量
(6)应用于防护
3、典型例题
例1、如图所示电路中, 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 如图2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
3.如图所示电路,图中电流表在正接线柱流入电流时,指针顺时针方向偏转,负接线柱流入电流时指针逆时针方向偏转,当电键K断开瞬间A1表和A2表偏转情况是:
(A)A1顺时针,A2逆时针;
(B)A1逆时针,A2顺时针;
(C)A1、A2都顺时针;
(D)A1、A2都逆时针。
针对训练
(1)如图所示电路中,电阻R 和电感L 的值都很大,电感器的电阻不计,A 、 B 是两只完全
相同的电灯,当电键S 闭合时( )
A.A 比B 先亮,而后A 熄灭
B.B 比A 先亮,而后A 熄灭
C.A 、B 一起亮,而后A 熄灭
D.A 、B 一起亮,而后B 熄灭
第1题
第2题 第3题
(2)如图所示的电路,多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略,两个电阻器的电阻都是R ,
电键K 原来打开着,电流I=ε/2R ,今合下电键,将一电阻短路,于是线圈中有自感电动势产
生,这个自感电动势( )
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I 0减小为零
B.有阻碍电流的作用,最后电流总
小于I 0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I 0不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流
还是要增大到2I 0
(3)如图,A 、B 两灯电阻均为R ,K 1闭合时两灯一样亮,若再闭合K 2,待稳定后,将K 1断开,
则在断开瞬间( )
A.B 灯立即熄灭
B.A 灯过一会儿才熄灭
C.
流过B 灯的电流方向是c 到d D.
流过
A 灯的电流方向是
a 到b
(4)如图所示,L1、L2、L3是完全相同的灯泡,L 为直流电阻可忽略的自感线圈,开关K 原
来接通,当开关K 断开时,下面说法正确的是( )
A.L1闪亮一下后熄灭
B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C.L3变暗一下后,恢复原来的亮度
D.L3闪亮一下后恢复原来的亮度
第4题
(5)如图所示电路,S 是闭合的,此时流过线圈L 的电流为i 1,流过灯泡A 的电流i 2,且i 1 >
i 2,在t 1时刻将 S 断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是哪一个( )
第5题
(6)如图所示电路中,L 为自感系数很大的电感线圈,N 为试电笔中的氖管(启辉电压约70 V ),
电源电动势约为10 V.已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围,则( )
A.S 接通时,氖管不会亮
B.S 接通时启辉,辉光在a 端
C.S接通后迅速切断时启辉,辉光在a端
D.条件同C,辉光在b端
(7)如图中,L是个自感系数很大的有铁芯的线圈.在用电压表测它两端的电压时,如果要切断电路(打开开关S),必须先拆下电压表,而不能在电压表与L并联时打开S.为什么?
第6题第7题
(9)在图所示电路中, 电池电动势ε=6V, 内阻r=0, A、B
灯都标明“6V 0.3A”, R=20Ω. 电感线圈的直流电阻, 求
开关S闭合和断开的极短时间内, 通过A、B灯电流的变化
情况。
10、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
11、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
12、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
13、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