导学案：2.4 互感和自感（原卷版）.docxVIP

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2.4互感和自感

2.4互感和自感

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考点1：对互感现象的理解和应用

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两个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。

【例1】如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()

A．t1时刻，两环作用力最大

B．t2和t3时刻，两环相互吸引

C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥

D．t3和t4时刻，两环相互吸引

针对训练

针对训练

1．在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1处，现把它从1扳到2，如图所示，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是()

A．先由P→Q，再由Q→P

B．先由Q→P，再由P→Q

C．始终由Q→P

D．始终由P→Q

考点2：对自感现象的理解和应用

1．对自感现象的分析思路

（1）明确通过自感线圈的电流大小的变化情况(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。

2．自感现象中，灯泡亮度变化的问题

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，灯泡突然变亮然后逐渐变暗，最后亮度不变

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、I2，①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

【例2】(多选)如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则()

A．S闭合的瞬间，灯A、B同时发光，接着灯A变暗，灯B更亮，最后灯A熄灭

B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮

C．S闭合瞬间，灯A、B都不立即亮

D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下再熄灭

【变式训练】

上例中，若线圈L的电阻为RL且RLRA(RA为灯A的电阻)，稳定后断开S的瞬间，两个灯的亮暗变化情况是怎样的？

方法技巧

方法技巧

?1?断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系，即由两支路中电阻的大小关系决定。

?2?若断开开关后，线圈与灯泡不能组成闭合回路，则灯泡会立即熄灭。

?3?自感线圈直流电阻小与直流电阻不计含义不同，稳定时，前者相当于定值电阻，后者出现短路。

针对训练

针对训练

2.如图所示，L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，L1、L2先后亮暗的顺序是()

A．接通时，L1先达最亮；断开时，L1后暗

B．接通时，L2先达最亮；断开时，L2后暗

C．接通时，L1先达最亮；断开时，L1先暗

D．接通时，L2先达最亮；断开时，L2先暗

考点3：自感现象中的图像问题

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？

当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，即线圈中的电流不能“突变”。

电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。

【例3】如图所示的电路中，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时刻断开开关S。如选项图所示，表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是()

方法技巧

方法技巧

ABCD

?1?L中电流变化时，自感电动势对电流有阻碍作用，随时间延续，其阻碍作用逐渐变小。

?2?UAB有正负之分，根据流过灯泡D的电流方向确定UAB的正负。

针对训练

针对训练

3．在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡A1和A2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使A1和A2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开开关S。若t′时刻再闭合开关S，则在t′前后的一小段时间内，选项图中正确反映流过A1的电流i1、流过A2的电流i2随时间t变化的图像是()

ABCD

提分作业

提分作业

考点一对互感现象的理解和应用

1．在无线电技术中，常有这