互感和自感学案.pdf

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1、互感和自感学案互感和自感学案1 1、学习目标：、学习目标：（1）通过实验了解互感现象，能自己理论分析了解互感产生的原理。（2）通过实验了解自感现象，能自己推理分析自感的产生原理和自感电动势公式推导。(重点)（3）对互感，需掌握单框和多框两类模型，知晓其中差别。（4）对自感，需能判断和分析通电自感和断电自感两类不同自感方式的差异。（重点）（5）体会互感和自感过程中的能量转化关系。2 2、学习过程：、学习过程：（1）法拉第实验：A、分析右边线圈中电流变化时-造成磁场变化-作出铁心内磁感线形状-影响左侧线圈-B、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

2、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。应用：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-见后面练习（2）自感现象：A、教材图 4.6-2A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯泡。闭合电键是规格完全一样的灯泡。闭合电键 S S，调节变阻器，调节变阻器 R R，使，使 A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节 R R1 1，使两灯正常发光，然后断开开关，使两灯正常发光，然后断开开关S S。重新闭。重新闭合合 S S，观察到什么现象？，观察

3、到什么现象？现象：灯泡灯泡 A A2，跟线圈，跟线圈 L L 串联的灯泡串联的灯泡 A A1 1（观察亮暗情况随时间变化的情况）（观察亮暗情况随时间变化的情况）分析：该现象是如何实现的？-通电自感过程分析电路接通时，电流由零电路接通时，电流由零，穿过线圈，穿过线圈 L L 的磁通量的磁通量，L L 中产生的感应电动中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向势的方向与原来的电流方向，阻碍，阻碍L L 中电流中电流，即，即了电流达到正常值的了电流达到正常值的时间。时间。B、教材图 4.6-3接通电路，待灯泡接通电路，待灯泡 A A 正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？正常发光。然后断开电路，观察

4、到什么现象？现象：灯泡灯泡 A A2（观察亮暗情况随时间变化的情况）（观察亮暗情况随时间变化的情况）分析：该现象是如何实现的？-断电自感过程分析电路断开时，电路断开时，电流由正常时的电流由正常时的 I I 逐渐逐渐，穿过线圈穿过线圈 L L 的磁通的磁通量逐渐量逐渐，L L 中产生的感应电动势的方向与原来的电流方中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向向，阻碍阻碍 L L 中电流中电流，即即了电流减小到零的时间。了电流减小到零的时间。C、归纳-自感电动势的作用：导体中原来电流的。1 1）导体中原电流增大时，自感电动势）导体中原电流增大时，自感电动势它它。2 2）导体中原电流减小时，自感电动势）

5、导体中原电流减小时，自感电动势它它。“阻碍阻碍”“阻止阻止”，电流还是，电流还是(填“变化”或者“不变化”填“变化”或者“不变化”)的的（3）自感电动势：A、自感电动势的大小：与自感电动势的大小：与成正比成正比B B、自感电动势公式：、自感电动势公式：C C、自感系数：、自感系数：（1 1）符号：）符号：（2 2）影响自感系数的几个因素：）影响自感系数的几个因素：越大，越大，L L 越越越多，越多，L L 越越有有，L L 更大些更大些（3）单位：简称，符号常用单位：、（符号：、）（4）能量转化：以断电自感过程为例：问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光问题：在断电自感的实验中

6、，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有开关闭合时线圈中有，电流产生，电流产生，能量储存在，能量储存在中，开关断开时，线圈中，开关断开时，线圈作用相当于作用相当于，把，把中的能量转化成电能。中的能量转化成电能。巩固练习：巩固练习：1、如图所示，如图所示，L L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关正常发光，当断开开关 S S 的瞬间会有（的瞬间会有（）A A灯灯 A A 立即熄灭立即熄灭B B灯灯 A A 慢慢熄

7、灭慢慢熄灭C C灯灯 A A 突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D D灯灯 A A 突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭考查：断电自感现象及发生过程（发生条件）的了解、辨析2、演示自感的实验电路图如右图所示，演示自感的实验电路图如右图所示，L L 是电感线圈，是电感线圈，A A1 1、A A2 2是规格相同的灯泡，是规格相同的灯泡，R R 的阻值与的阻值与 L L 的直流电阻的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是是比比先亮，最后达到同样亮。先亮，最后达到同样亮。上图中，上图中，电阻电阻R R的电阻值和电感的电阻

8、值和电感L L的自感系数都很大，的自感系数都很大，但但 L L 的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A A1 1、A A2 2是两个规格相同的灯是两个规格相同的灯A AL LR R泡。则当电键泡。则当电键 S S 闭合瞬间，闭合瞬间，比比先亮，最后先亮，最后比比亮。亮。判断灯的亮暗通常可以看通过它的电流大小差别。判断灯的亮暗通常可以看通过它的电流大小差别。3 3、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D D1 1和和 D D2 2是两个相同的是两个相同的1 1小灯泡，小灯泡，L L 是一个自感系数相当大的线圈，其是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与阻值与 R R 相同。在电键接通和断开时，灯泡

9、相同。在电键接通和断开时，灯泡D D1 1和和 D D2 2亮暗的顺序是亮暗的顺序是A.A.接通时接通时 D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时 D D1 1后灭后灭B.B.接通时接通时 D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时 D D2 2后灭后灭C.C.接通时接通时 D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时 D D2 2后灭后灭D.D.接通时接通时 D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时 D D1 1后灭后灭4 4、如图所示，线圈的直流电阻为、如图所示，线圈的直流电阻为 1010,灯泡电灯泡电阻阻 R=20R=20,线圈的自感系数很大线圈的自感系数很大,电源的电动电源的

10、电动势势 6V6V，内阻不计，内阻不计,则在闭合则在闭合 S S 的瞬间，通过的瞬间，通过 L L 的电的电L L流为流为A,A,通过灯的电流为通过灯的电流为A;SA;S 闭合后电闭合后电路中的电流稳定时断开路中的电流稳定时断开 S S 的瞬间的瞬间,通过灯的电流为通过灯的电流为A A，方向与原电流方向，方向与原电流方向。(1)(1)若灯炮的电阻若灯炮的电阻5 5，灯的亮暗程度如何变，灯的亮暗程度如何变化？化？(2)(2)灯在什么条件下会闪亮一下？灯在什么条件下会闪亮一下？D DL LS S高考前沿：(2010北京高考)在如右图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和 L2分别串联一个带铁芯的电感

11、线圈 L 和一个滑动变阻器 R.闭合开关 S 后，调整R，使 L1和 L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为 I.然后，断开 S.若 t时刻再闭合 S，则在 t前后的一小段时间内，正确反映流过 L1的电流 i1、流过 L2的电流 i2随时间 t 的变化的图象是()6 6、如图是一种延时继电器，铁芯上有两个线圈、如图是一种延时继电器，铁芯上有两个线圈 A A 和和 B B。线圈线圈 A A 跟电源相连，线圈跟电源相连，线圈 B B 两端连在一起，构成一个闭两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关合电路。在断开开关 S S 时，弹簧时，弹簧 K K 并不会立刻将衔铁并不会立刻将衔铁 D D拉起而使触头拉起而使触头 C C 离开，而是过一小会才执行这个动作。离开，而是过一小会才执行这个动作。请问：请问：（1 1）当开关当开关 S S 断开后，断开后，为什么电磁铁还会继为什么电磁铁还会继S SK KD DC CA AB B续吸住衔铁一小段时间？续吸住衔铁一小段时间？（2 2）如果线圈）如果线圈 B B 不闭合，是否会产生延迟效果？为什么？不闭合，是否会产生延迟效果？为什么？互感的几类情况：互感的几类情况：1 1、单框单框2 2、多框、多框3 3、直线：、直线：