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《互感和自感》导学案

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《互感和自感》导学案

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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

A三、自感

A

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。

实验3：线圈与电源联接成一简单的闭合电路，当S断开时，会发生怎样的现象？

四、自感系数

自感电动势的表达式

E=，其中L叫做，简称或，单位：

L是与线圈自身有关的物理量，与线圈的匝数、铁芯的结构和材质等有关。

五、知识链接：日光灯的原理

六、磁场的能量

思考：在试验2中，开关断开后，L相当于电源，为R提供电流，那么这是的能量是从哪里来的？

在试验1中，开关闭合后，L中的电流缓慢增大，L中是否存储了能量?

练习

1．如图是一种延时继电器，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源相连，线圈B两端连在一起,构成一个闭合电路。在断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C离开,而是过一小会才执行这个动作.

请问：(1) 当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间?

（2）如果线圈B不闭合，是否会产生延迟效果？为什么？

2．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。

3．电路如图，电源无内阻，线圈无电阻。两电阻相同为R原来电流为I0,S突然接通

A、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流保持I0不变

B、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流最终小于2I0

C、接通瞬间线圈中电流立即变为2I0

D、接通瞬间线圈中电流仍为I0,但最终变为2I0

4．如图所示,D1和D2是两个完全相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其阻值与R相同，在S闭合和断开时,两灯泡亮暗变化的顺序是

A．接通时D1先达到最亮，断开时D1后灭

B．接通时D2先达到最亮，断开时D2后灭

C．接通时D1先达到最亮，断开时D1先灭

D．接通时D2先达到最亮