选修3-2第四章第六互感和自感导学案.docVIP

第六节 互感和自感导学案 学习目标： （一）知识与技能：①通过实验，能描述互感形成的过程。 ②通过实验和理论分析，能概括出自感和自感电动势的作用。 ③通过推导，能整理出自感电动势的表达式，并能说出自感系数意义及其决定因素。 （二）过程与方法：通过两个自感实验的观察和分析，培养学生的观察能力和分析推理能力。 （三）情感、态度与价值观：通过对互感和自感的分析，感悟特殊现象中有普遍规律，普遍规律中包含特殊现象的辩证唯物主义观点。 知识链接： 1感应电流的产生条件有哪些？ 2感应电流的方向遵从什么规律？ 3感应电动势的大小遵从什么规律？ 预习案： 1．如图，M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈，当电键S闭合瞬间，通过电流表的电流方向与图示电流方向 （填“相同”或“相反”） 2．如图22，两个圆形闭合线圈，当内线圈中电流强度I迅速减弱时，外线圈的感应电流方向为 。 3．M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈，绕法和线路如图2，现将开关S从a处断开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻R2的电流方向是 [ ] A．先由c流向d，后又由c流向d　　B．先由c流向d，后由d流向c C．先由d流向c，后又由d流向c　　D．先由d流向c，后由c流向d 总结：以上三道题有哪些共同点？什么是互感？什么是互感电动势？ 4．自感电动势同样遵从电磁感应定律，即它的大小正比于穿过线圈的 ， E∝。实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，自感电动势正比于电流的变化率，即E∝，写成等式，为E＝L。式中L是比例系数与线圈的 、 、 ，以及 有关，叫做自感系数，简称电感。电感单位是 ，符号是 ，常用单位还有 ， 探究案： 探究一：互感和互感电动势 思考：1、如图，在同一铁芯上有两个线圈L1和L2，L1分别接干电池和交流电源，判断小灯泡能否发光？为什么？ 2、描述互感形成的过程 3、对于接交变电流的线圈，它自身能否产生感应电动势？ 探究二：自感及自感电动势 实验1：通电自感 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 思考：①为什么A1比A2亮得晚一些？ ②画出A1、A2的电流随时间变化的图像 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什么结论？ 提示： 1，线圈自身的电流变化时，能否产生感应电动势？ 2，自感电动势在电路中有什么作用？ 3，自感电动势的方向有何特点？ 探究三：自感电动势的大小 思考：1，自感电动势的大小遵从什么规律？ 2，推导自感电动势大小的表达式 3，自感系数由哪些因素决定？单位？ 典型例题 例题1：如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键S闭合，等到灯泡亮度稳定后，下列说法正确的是（ ） A、电键S断开时，A立即熄灭，而B会亮一下后才熄灭； B、电键S断开时，B立即熄灭，而A会亮一下后才熄灭； C、电键S闭合时，A、B同时亮，然后A熄灭； D、电键S闭合时，A、B同时亮，然后B逐渐变暗，直到不亮，A更亮。 例题2、如图4-6-4所示的电路中，两个电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“－”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向左摆，当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间，下列哪个说法正确（ ） A．G1指针向左摆，G2指针向右摆 B．G1指针向右摆，G2指针向左摆 C．G1、G2的指针都向左摆 D．G1、G2的指针都向右摆 【变式训练】图中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计，当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，那么，当开关S断开时，将出现下面哪种现象（ ） A、G1和G2的指针都立即回到零点 B、G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点 C、G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D、G1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点 自我小结： 针对训练： 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