知识讲解 互感和自感、涡流
人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流
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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。
4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。
【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，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，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
要点诠释：（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从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）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。
再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。
断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。
在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。
断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。
虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
互感、自感和涡流
互感、自感和涡流学习目标：1．知道互感现象，以及互感现象在电工技术和电子技术中的广泛应用。
2．了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响。
3. 掌握自感系数，知道它的意义、单位及其大小的决定因素。
4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
5. 了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动知识要点：一、互感互感定义：互感电动势：说明：互感现象的本质就是一种利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。
因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。
例如：变压器，收音机里的磁性天线二、自感（1）自感现象定义：自感电动势：（2）自感电动势的大小与什么因素有关？公式为线圈的自感系数与线圈的等因素有关，自感系数的单位是，符号，更小的单位有，1H= mH，1H= μH。
(3)通电自感和断电自感的比较(课本演示实验) 通电自感演示实验是图现象：断电自感演示实验是图现象：思考：(1)图4在断电瞬间A1和A2亮度各怎样变化？（2）图5断电瞬间小灯泡是否更亮一些？如果要更亮的条件是什么？亮暗与自感系数有无关系？三、涡流1. 涡流（1）把块状金属放在中，或者让它放在磁场中时，金属内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水的漩涡，因此叫（2）产生：把金属块放在中，或让它在磁场中时，金属块内都会形成涡流。
（3）特点：整块金属的电阻很，涡流往往会很。
（4）应用涡流热效应的应用，如涡流磁效应的应用，如（5）防止：电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。
a）途径一：增大铁芯材料的b）途径二：用相互绝缘的叠成的铁芯代替铁芯2. 电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是 ，这种现象称为电磁阻尼。
应用：如磁电式仪表3. 电磁驱动：如果磁场 导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。
电磁感应中的自感与互感
电磁感应中的自感与互感自感（自感应）和互感（互感应）是电磁感应中的两个重要概念。
它们描述了电流变化所产生的磁场对电路中其他线圈或电流的影响。
本文将详细介绍自感和互感的定义、原理及应用。
一、自感（自感应）自感是指电流通过线圈时，在线圈内部产生的磁场引起的感应电动势。
当电流通过一个线圈时，线圈内部的磁场变化，产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与电流的变化率成正比。
自感系数L用来描述线圈的自感大小，单位为亨利（H）。
自感现象在电路中具有重要的作用。
首先，自感限制了电流的变化速度。
当电路开关打开或关闭时，线圈内的自感会阻碍电流变化，导致电流的“冲击”效应。
这也是为什么要在开关电路中使用电感等元件的原因之一。
其次，自感也影响电路中的交流信号。
交流信号在线圈中产生交变的磁场，从而引起感应电动势。
自感使得线圈对不同频率的交流信号具有不同的阻抗。
在高频电路中，自感对电路的阻抗有显著影响。
二、互感（互感应）互感是指当两个或更多的线圈靠近时，其中一个线圈中的变化电流在其他线圈中引起感应电动势。
互感现象的存在基于电磁感应定律，即磁场的变化会导致感应电动势的产生。
互感是电磁感应的重要应用之一。
它在变压器中起着关键作用，实现了电压和电流的变换。
变压器由两个或更多线圈组成，当其中一个线圈中的交流电流变化时，产生的磁场被其他线圈感应，从而在这些线圈中引起电压的变化。
此外，互感还广泛应用于电子领域中的滤波器、耦合电容器等元件中。
通过合理设计线圈之间的互感关系，可以实现信号的转换、过滤和传递等功能。
总结：电磁感应中的自感和互感是描述线圈中磁场变化对电路的影响的重要概念。
自感影响电路中电流的变化速度和交流信号的阻抗，而互感实现了电压和电流的转换。
它们在电路设计和电子技术中有着广泛的应用，对于实现各种功能和优化电路性能起着关键作用。
注：本文内容仅供参考，如需详细了解电磁感应中的自感和互感，请参考相关教材或专业资料。
电磁感应中的互感与自感现象解析
电磁感应中的互感与自感现象解析电磁感应是电磁学中的一个重要概念，它描述了电流变化所引起的磁场变化，以及磁场变化所引起的电流变化。
在电磁感应的过程中，互感与自感是两个重要的现象。
互感是指两个或多个线圈之间通过磁场相互作用而产生的电压变化的现象。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的磁场会穿过另一个线圈，从而引起另一个线圈中的电流变化。
这种现象在变压器中得到了广泛应用。
变压器的原理就是利用互感现象，通过改变线圈的匝数比例来改变电压大小。
自感是指一个线圈中的电流变化所引起的自身电压变化的现象。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的磁场会穿过自身，从而引起自身的电压变化。
这种现象在电感器中得到了广泛应用。
电感器可以根据电流的变化来测量电流的大小。
互感和自感是相互关联的，它们都是由于电流变化所引起的磁场变化。
互感是线圈之间的相互作用，而自感是线圈内部的自身作用。
它们都遵循法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化率等于感应电动势。
在实际应用中，互感和自感有着广泛的应用。
除了变压器和电感器之外，它们还被应用于电动机、发电机、无线电通信等领域。
在电动机中，互感和自感的相互作用使得电能转化为机械能；在发电机中，互感和自感的相互作用使得机械能转化为电能；在无线电通信中，互感和自感的相互作用使得电信号的传输成为可能。
除了实际应用外，互感和自感还有着深刻的物理原理。
它们揭示了电磁场的本质和电磁波的传播规律。
通过对互感和自感的研究，科学家们深入理解了电磁感应的机制，为电磁学的发展做出了重要贡献。
总之，互感和自感是电磁感应中的重要现象，它们描述了电流变化所引起的磁场变化，以及磁场变化所引起的电流变化。
互感和自感在实际应用中有着广泛的应用，同时也揭示了电磁场的本质和电磁波的传播规律。
通过深入研究互感和自感，我们可以更好地理解电磁学的基本原理，推动科学技术的发展。
高考物理选修知识点知识讲解 互感和自感、涡流
高考物理选修知识点知识讲解互感和自感、涡流一、互感和自感互感，也称感性耦合，是指当一个电路中的电压或者电流发生变化时，另一个电路受到影响，从而产生另一个电路中的某种电压和电流，即连接电路之间自然耦合发生的电磁感应现象。
在实践中，人们经常使用两个或多个相邻的物理电路之间的某种形式的互感作用，比如应用对数变换、正交变换、变压器等。
可以把它看做一个小型的变压器，它实现了两个回路间不接触及无需任何电路就能把电能传递到其他回路中去。
自感，又称自感耦合，是指一个电路中的变化active power会在其中产生磁场，从而使它自身受到感应，从而影响其他的电路，从而形成一种电磁反作用而产生的现象，也就是自感耦合作用。
例如在发电厂中的同步发电机，它的转子受到外部的磁场的感应，它的绕组的变化会产生电流，这就是自感耦合作用。
同样可以把一个电磁铁和一个电路形成一个简单的自感耦合作用，当电路中电流变化时，产生电磁场影响磁铁，从而对磁铁产生感应，这就是自感耦合作用。
互感和自感都有自身特点，互感可以变换频率和电压，而自感则可以不受外界影响，容易产生短路。
此外还可以用和变容量器、变电容器等来产生自感耦合。
另外，互感和自感的效果有区别。
互感的效果受噪声影响较小，而自感的效果则受外来噪声的影响较大。
这也说明了，当我们制定电路时，有时需要使用互感来消除噪声，以便获得更加稳定的电路结果。
二、涡流涡流，即涡旋电流，是一种频率频率为中频、低频、超低频（ELF）、超高频（UHF）/超声波（UltraSound）等波形的时变电流。
它主要是由电路中的导体，即架（铁芯）激励器（coil）和介质（介质）发生的电磁场产生的，它由它的产生原理和波形的特性分为绝缘空气中时变涡流和介质中时变涡流两种。
电涡流的应用可以说遍及电子、电器、电力行业，它能够检测、检查、测量及控制，当然也可以用来实现高精度和特殊功能的部件制造，比如电磁阀、涡轮机、控制电路等。
电路中通常有普通线圈（coil）、谐振线圈（Resonating coil）和谐振式组合（combined resonating coil）等用来储存和发射涡流或涡旋电流。
高考物理必考知识点详解—互感和自感
高考物理必考知识点详解—互感和自感互感和自感是电工学中非常重要的概念，它们是电子电路中起着关键作用的基本参数。
它们共同决定了电子电路中电压、电流和功率的响应，并控制着电子电路性能。
一般来说，互感是英文Inductance的缩写，它含义是一个电路中能够诱发一个激励电场产生一个电磁感应电场的电气特性，它表示传递电路的感应性。
通常情况下，互感也称作电感，它通常是一个电感器，有一个线圈和一个电子器件，其受到的外部电源的影响，产生一个感应电流和电压，这与环的匝数有关。
电感的表示一般使用L开头的单位：感度（Henry，H）或纳秒（Nano，Ln）。
自感是英文Capacitance的缩写，它是电路中能够出现电容性现象的特殊性质。
它表示电路中一个电容器的容量大小，也可以表示一个电容器部分或全部电路分立元件彼此之间的电容量。
自感作为一个电路参数，可以提供一种方式来应用电容到电路中，它根据电路中两个相距较近的电极之间的距离而不同。
电容的表示一般使用C开头的单位：法拉（farad， F）或皮法拉（pF）。
实际上，互感和自感通常是必需的，它们是两个重要的概念，任何电子电路都需要这两个参数，以保证其功能正常。
互感和自感电路参数具有高度的易变性，能够根据电路中电磁场的变化而变化。
电容和电感的当量（i.e.对于电路的同等影响）是一种重要的参数，它通常表示电路中电感和电容的综合，能够提供一种计算电路参数的捷径。
高考考试中常考互感和自感的内容涉及到电容和电感的定义、共振、交流电路的参数等。
其中，电容和电感线圈的定义在于电路中介绍使用了大量的电感和电容参数；电路中电感和电容的共振说明了电路可以实现自动激励，从而提高频率增益；电路参数是指电路由电容、电感和参考阻塞电路构成的参数，它们可以有效地控制着信号的强度和方向。
高考中使用此种参数，以显示某一特定电路中电容和电感的关系，也显示了微弱的利用参数，以实现特殊的功能，如减小噪音等。
总之，互感和自感是高考物理中的重要内容，考生在备考高考时，应了解电容和电感的概念、特性以及其在电子电路中的作用，从而及时掌握考试的知识点和考点，取得理想的考试成绩。
互感、自感和涡流
第七讲 互感、自感和涡流【知识要点】一、互感互感现象是一种常见的电磁感应现象，如图只要A 线圈的电路中可变电阻的阻值R 周期性地变化，那么A 和B 两个线圈之间就会发生互感现象。
例如电阻R 增大，A 中电流变小，B 线圈中磁通量减少产生感应电流，感应电流产生的磁场也会引起A 线圈中磁通量的变化，所以A 、B 两个线圈的磁通量是互相影响的，象这样两个互相靠近的线圈中只要有一个线圈中的电流变化，就会出现互感现象。
二、自感 1．自感现象（1）由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。
（2）在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势，它的作用总是阻碍导体中原来电流的变化。
自感电动势的方向：当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反； 当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同； 两个演示实验： （1）实验一：①电路图：如右图所示。
S 合上（接通电源），调节R 使A 1、A 2明暗程度相同，再调节R 1使两灯都正常发光，然后断开S 。
再接通S 时，观察两个小灯泡的亮度情况。
②实验现象：A 2灯立即正常发光，A 1逐渐变亮。
③分析产生这种现象的原因：（2）实验二：①电路图：如右图所示。
接通电路，灯泡A 正常发光后，断开S （切断电源）， 观察小灯泡的亮度情况。
②实验现象：灯泡A 闪亮一下再熄灭。
③分析产生这种现象的原因： （3）总结：由以上实验及分析可以看出：当导体中电流发生变化时，导体本身就会产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原电流的变化。
2．自感系数：自感电动势的大小跟什么有关系呢？A L S自感电动势跟所有感应电动势一样，是跟线圈中磁通量的变化率成正比的。
但是在自感现象中，磁场是由线圈中的电流产生的，线圈中磁通量的变化率跟通过线圈的电流的变化率成正比。
因此，自感电动势εL 跟电流的变化率ΔI/Δt 成正比。
即： tI L L ∆∆=ε式中L 是比例系数，叫做线圈的自感系数，简称自感或电感。
互感和自感、涡流
互感和自感 涡流知识要点：一、互感现象两个相邻的线圈，当一个线圈中的电流变化时在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感。
这种感应电动势叫做互感电动势。
变压器就是利用互感现象制成的。
二、自感现象1．自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。
2．典型电路：3．规律：自感电动势大小 tI L E ∆∆= 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。
4．自感系数：公式tI L E ∆∆=中的L 叫做自感系数，简称自感或电感。
自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。
三、涡流1．定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流。
2．热效应：金属块中的涡流要产生热量。
如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。
利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。
变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。
3．磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的4．机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。
交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。
课堂练习1．（海南）在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关。
关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ） A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭 B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭D ．合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 熄灭，a 后熄灭2．（徐州三测）在如图所示电路中。
自感和涡流(含答案)
自感和涡流一、基础知识（一）自感与涡流1、自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E ＝L ΔI Δt. (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2、涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用．（二）自感现象的分析1、自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．线圈就相当于电源，它提供的电流从原来的I L 逐渐变小．2、自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．技巧点拨在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈L 与用电器的串、并联关系，明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化．同时注意，L 的自身电阻是不是能忽略不计．在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路．二、练习1、如图 (a)、(b)所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，且小于灯A 的电阻，接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则 ( )A ．在电路(a)中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路(a)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路(b)中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路(b)中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗答案 AD解析 在电路(a)中，灯A 和线圈L 串联，它们的电流相同，断开S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯A 的电流仍逐渐减小，从而灯A 只能渐渐变暗．在电路(b)中，电阻R 和灯A 串联，灯A 的电阻大于线圈L 的电阻，电流则小于线圈L 中的电流，断开S 时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R 、A 形成回路，灯A 中电流突然变大，灯A 变得更亮，然后渐渐变暗，故A 、D 正确．2、如图所示，L 1、L 2、L 3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不计，开关S 原来接通．现将开关S 断开，则( )A ．L 1点亮，L 2变暗，最终两灯一样亮B ．L 2闪亮一下后恢复到原来的亮度C ．L 3变暗一下后恢复到原来的亮度D ．L 3闪亮一下后恢复到原来的亮度答案 AD解析 当S 闭合时，L 把灯L 1短路，L 1不亮，I L3＝I L2＝E R；将S 断开时，L 1与L 2串联，电流变小，L 2变暗，L 1被点亮，最终两灯一样亮．由于L 中的电流要减小，且与L 3串联，I L3′＝E R，因此L 3要闪亮一下后再恢复到原来的亮度．因此正确选项为A 、D 两项．3、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S.重新闭合电键S，则() 图12A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同答案BC解析根据题设条件可知，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，说明此时电阻R的阻值与线圈L的电阻一样大，断开电键再重新闭合电键的瞬间，根据自感原理，可判断A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A项错误，B项正确；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断线圈L和R两端的电势差一定相同，A1和A2两端电势差也相同，所以C项正确，D 项错误．4、如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是()A．S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮B．S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮C．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭D．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭答案 D解析当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，故通过P、Q的电流几乎相同，故两灯同时亮，当电流稳定时，灯泡P被短路而熄灭，此时通过灯泡Q 的电流变大，故Q变亮；当S断开时，灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡P 中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下再熄灭，电容器与灯泡Q组成闭合回路，电容器放电，故灯泡Q逐渐熄灭，选项D正确．5、如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时()A．A灯中无电流通过，不可能变亮B．A灯中有电流通过，方向由a到bC．B灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势答案 D解析S断开时，C两端电压为L与灯B串联的电压，灯A是熄灭的．当S闭合时，L、C支路均被短路，电容器C要放电，A灯中有电流通过，电流方向由b到a，因此A、B 项皆错；S闭合后，把L支路短路，由L的自感作用，灯B逐渐熄灭，d点电势高于c 点，选项C错，D对．6、(2010·江苏单科·4)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S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()答案 B解析S闭合时，由于电感L有感抗，经过一段时间电流稳定时L电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程．由U外＝R外R外＋rE可知U外也是从大变小的过程，所以A、C 错误．t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中，电流从B经过D流向A，所以t1时刻U AB反向且逐渐减小，B正确，D错误．7、如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确．答案AC8、在如图所示的电路中，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均为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变化的图象是()答案 B解析闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流均为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L 产生自感电动势，阻碍流过L1的电流i1增大，直至达到电流I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．9、(2011·北京理综·19)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大答案 C解析由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由题图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错误；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B错误，C正确；自感系数越大，则产生的自感电流越大，灯泡更亮，故D错误．10、如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果答案CD解析由电磁感应原理可知，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，提高磁场变化的频率，产生的感应电动势变大，可提高电磁炉的加热效果，故C、D正确．。
自感、互感、涡流
图13
A.电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高得越快 B.电流变化的频率越低,焊缝处的温度升高得越快 C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
E R
5．完全相同的两个磁电式灵敏电流表 a和b、零点在中央， 指针可两侧偏转．现将两表如图所示的方式连接起来，当将a 表指针向逆时针方向拨动时，b表指针将会 A．向逆时针方向转动 B．不动 C．向顺时针方向转动 D．指针会转动，但转动方向无法判定
题型 自感现象 【例】 如图8所示,a、b灯分别标 有“36 V,40 W”和“36 V,25 W”, 闭合电键,调节R,能使a、b都正常 发光.断开电键后重做实验,电键闭
流方向相同
D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭
2、如图9－2－5所示， 若器材满足R灯＞RL(RL 为线圈的直流电阻)， 线圈自感系数足够大， 在断开开关的瞬间会出 现什么现象？试解释原 因.
3 ．如图所示的电路，多匝线圈的电阻和电池的内电 阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R，电键K原来是断 开的，电流为I0，现合上电键K，将一电阻器短路，于是 线圈中产生自感电动势．这个自感电动势
1、自感电动势的大小：
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿 过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的， 故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。
Δφ ΔI E L Δt Δt
2、自感系数：L称为线圈的自感系数，简称自感或 电感。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁 芯有关。 单位：亨利(H) 1H=103mH=106μH
通电导线周围产生磁 场，那么当线圈自身中电 流发生变 化时，线圈中会 有感应电动势吗？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁 场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在 它本身激发出感应电动势。这种现象称为自感。由于 自感而产生的感应电动势叫自感电动势
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互感和自感、涡流编稿：张金虎 审稿：代洪【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。
4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。
【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，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，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
要点诠释：（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从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）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。
再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。
断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。
在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。
断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。
虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。
由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
2．结论由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象。
由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。
要点诠释：1．自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。
2．自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。
3．自感电动势大小：i E L t∆=∆自，大小由电流变化的快慢和自感系数L 决定。
要点三、自感系数自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或电感，用L 表示。
要点诠释：（1）大小：线圈长度越长，线圈横截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。
（2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1s 内改变lA 时产生的自感电动势的大小。
（3）单位：亨利（符号H ），1亨=310毫亨=610微亨（361H 10mH 10H μ==）。
要点四、自感现象的应用和防止1．应用：电感线圈可以把电能转化为磁场能储存起来，也可以把储存的磁场能转化为电能；当自感系数很大时，可以产生自感电动势，增大电路的瞬时电压。
电感线圈可以延续电流的变化时间，起到一定的稳定电流的作用，在交流电路中，常用电感线圈来通直流阻交流，通低频阻高频。
电感线圈在各种电器设备和无线电技术中应用广泛，如日光灯电路中的镇流器、LC 振荡电路等。
2．危害和防止：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，会产生很高的自感电动势，形成电弧，危及工作人员和设备安全，在这类电路中应采用特别的开关；制作精密电阻时，采用双线绕法来消除自感现象。
要点五、电感和电阻的比较1．阻碍作用:电阻R 对电流有阻碍作用，电感L 对电流的变化有阻碍作用。
2．大小因素:电阻越大，对电流的阻碍越大，产生的电势差越大；电感越大，对电流的阻碍作用越大，产生的自感电动势越大。
3．决定因素:电阻R 决定于导体长度、横截面积、材料电阻率；电感L 决定于线圈长度、横截面积、匝数、有无铁芯等。
4．联系:电感和电阻都是反映导体本身性质的物理量。
要点六、线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用的比较1．两种阻碍作用产生的原因不同线圈对稳定电流的阻碍作用，是由绕制线圈的导线的电阻决定，对稳定电流阻碍作用的产生原因，是金属对定向运动电子的阻碍作用。
而线圈对变化电流的阻碍作用，是由线圈的自感现象引起的，当通过线圈中的电流变化时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生自感电动势，阻碍线圈中电流变化。
2．两种阻碍作用产生的效果不同在通电线圈中，电流稳定值为L E R ／，由此可知，线圈的稳态电阻决定了电流的稳定值。
L 越大，电流由零增大到稳定值的时间越长，也就是说，线圈对变化电流的阻碍作用越大，电流变化的越慢。
总之，稳态电阻决定了电流所能达到的稳定值，对变化电流的阻碍作用决定了要达到稳定值所需的时间。
要点七、在断电自感中，灯泡是否闪亮一下的判断方法如图所示电路中，当开关S 断开后，灯泡A 是否会闪亮一下？闪亮一下的条件是什么？设开关闭合时，电源路端电压为U ，线圈的电阻为L R ，灯泡的电阻为A R ，则通过线圈的电流为L L UI R =，通过灯泡的电流为A AU I R =。
当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从L I 开始减弱。
若A L R R ＞，有A L I I ＜，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬间增大，灯泡会闪亮一下。
若A L R R ≤，有A L I I ≥，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会闪亮一下。
要点八、电路中电流大小变化的判断方法在进行分析计算时，要注意：①如果电感线圈的直流电阻为零，那么电路稳定时可认为线圈短路；②在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路。
如图所示，S闭合稳定后，若不考虑线圈的直流电阻，则灯泡不亮，流过线圈的电流I 较大。
在S断开的瞬间，灯泡和线圈构成了闭合回路，其中线圈中电流的流向不变，其大小只能在原来大小的基础上减弱。
要点九、涡流当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水中的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流。
要点诠释：1．涡流产生的原因:涡流是一种特殊的电磁感应现象，当把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在非均匀磁场中运动，金属块内就产生感应电流，因为金属块本身可自行构成闭合回路，且块状金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流通常是很强的。
2．涡流的防止:电动机、变压器的线圈中有变化的电流，因而在铁芯中产生了涡流，不仅浪费了能量，还可能损坏电器，因此，要想办法减小涡流。
为了达到减小涡流的目的，采用了电阻率大的硅钢做铁芯的材料，并把硅钢做成彼此绝缘的薄片，这样，就大大减小了涡流。
3．涡流的利用:用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中就产生涡流。
涡流产生的热量使金属达到很高的温度并熔化。
利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。
要点十、电磁阻尼当导体在磁场中运动时，如果导体中出现涡流，即感应电流，则感应电流会使导体受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼。
要点诠释：电磁阻尼在实际中有很多应用，课本上讲的使电学仪表的指针很快的停下来，就是电磁阻尼作用。
电磁阻尼还常用于电气机车的电磁制动器中。
要点十一、电磁驱动如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用叫做电磁驱动。
电磁驱动的原因分析：如图所示，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量变化，线圈会跟着一起转动起来。
要点诠释：（1）线圈转动方向和磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速，即同向异步。
（2）下一章要介绍的感应电动机、家庭中用的电能表、汽车上用的电磁式速度表，就是利用这种电磁驱动。
【典型例题】类型一、互感现象产生的条件例1. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，当PQ 在外力作用下运动时，MN 在磁场力作用下向右运动，则PQ 所做的运动可能是（ ）A ．向右匀加速运动B ．向左匀加速运动C ．向右匀减速运动D ．向左匀减速运动【答案】BC【解析】这是一道涉及互感现象的问题，当MN 棒中有感应电流，受安培力的作用而向右运动时，由左手定则可判断出MN 中电流的方向是由M 流至N ，此电流在1L 中产生的磁场的方向是向上的。
若PQ 棒向右运动，由右手定则及安培定则可知2L 产生的磁场的方向也是向上的。
由于1L 产生的磁场方向与2L 产生的磁场方向相同，可知2L 产生的磁场的磁通量是减少的，故PQ 棒做的是向右的匀减速运动。
C 选项是可能的。
若PQ 棒向左运动，则它产生的感应电流在2L 中产生的磁场是向下的，与1L 产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知如中的磁场是增强的，故PQ 棒做的是向左的匀加速运动。
B 选项是可能的。
【总结升华】该题综合应用了左手定则、右手定则、安培定则和楞次定律。
用手判别方向时务必分清使用左右手。
举一反三【高清课堂：法拉第电磁感应定律 例10】【变式】如图所示，金属球（铜球）下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是：（不计空气阻力）（ ）A ．做等幅振动；B ．做阻尼振动；C ．振幅不断增大；D ．无法判定．【答案】B类型二、断电自感现象例2．如图所示的（a ）、（b ）两个电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都小，且小于灯泡A 的电阻，接通开关S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则（ ）A ．在电路（a ）中，断开S 后，A 将逐渐变暗B ．在电路（a ）中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后逐渐变暗C ．在电路（b ）中，断开S 后，A 将逐渐变暗D ．在电路（b ）中，断开S 后，A 将先变得更亮，然后逐渐变暗【答案】AD【解析】本题考查了对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解。
在电路断开时，电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现在两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后以此电流开始缓慢减小到零。
（a ）图中，灯A 与电感线圈L 在同一个支路中，流过的电流相同，当断开开关S 时，灯A 将逐渐变暗；（b ）图中，断开S 时，A 中的电流立即为零，但由于自感，电感线圈L 中将维持本身的电流不变，且L A I I ＞，所以灯A 亮一下才逐渐熄灭，综上所述选A 、D 。