25秋金牌学案物理选修二粤教版教师用书09　第二章　第四节　互感和自感.docxVIP

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第四节互感和自感

[学习目标]1．了解互感与自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响．2．了解自感系数及自感电动势的表达式E＝LΔIΔt，知道自感系数的决定因素．3

知识点一互感现象

当线圈A中电流发生变化时，它产生的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势．根据对称性思想，线圈B中感应电流的变化，同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势．这种现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感电动势．互感现象也可以发生在两个互相靠近的电路之间．

知识点二自感现象

1．自感现象：当线圈中的电流发生变化时，线圈本身产生的感应电动势，阻碍原来电流变化的现象．

2．通电自感和断电自感

项目

电路

现象

自感电动势的作用

通电自感

接通电源的瞬间，灯泡A1逐渐亮起来

阻碍电流的增加

断电自感

断开开关的瞬间，灯泡A逐渐熄灭

阻碍电流的减小

3．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势．

知识点三自感系数

1．定义：描述通电线圈自身特性的物理量，又称自感或电感．

2．物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量．

3．大小的决定因素：与线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯等因素有关．

4．单位：国际单位是亨利，简称亨，符号是H，常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)，1H＝103mH＝106μH．

知识点四生活、生产中的自感现象

1．自感现象广泛地存在于生活、生产之中．人们常常利用自感现象，比如通过断电自感来产生高压，日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器等都利用了这一原理．

2．自感现象也会产生危害，生产中的大型电动机一般都有自感系数很大的线圈．当电路中开关断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体，形成电弧．这不仅会烧坏开关，甚至还会危害到操作人员的安全，因此，切断这种电路时必须采用特制的安全开关．

1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)

(1)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． (√)

(2)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． (×)

(3)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． (√)

(4)线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定． (√)

(5)当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时与原来的电流同向． (√)

2．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

D[线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，C错误；自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关，A错误；自感电动势E＝LΔIΔt，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错误，D正确．

3．(多选)如图所示，带铁芯的自感线圈的电阻与电阻R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是()

A．闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数

B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数

C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数

D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数

AD[闭合S瞬间，由于自感线圈L的阻碍，使得I1I2，电流表A1示数小于A2示数，A正确，B错误；断开S瞬间，自感线圈L与R形成闭合回路，因此电流表A1示数等于A2示数，C错误，D正确．]

(1)如图所示为一小型变压器，其两线圈并不连接，它们是怎样完成能量传递的？

提示：通过互感，能量从一个线圈传递到另一线圈．

(2)如图所示，在演示断电自感实验时，有时灯泡D会闪亮一下，然后逐渐熄灭，你能说出是什么原因导致的吗？

提示：若线圈L的阻值RL小于灯泡阻值RD时，断电前稳定状态下电流IL＞ID．断电后L与D构成回路，断电瞬间由于自感现象，IL将延迟减弱，则流过灯泡D的电流为IL大于原电流，所以会使灯泡闪亮一下后再逐渐熄灭．

考点1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．

【典例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