自感现象及自感电动势学案
新教材高中物理第二章电磁感应4互感和自感导学案新人教版选择性必修第二册
4.互感和自感1．知道什么是互感现象和自感现象。
2.观察通电自感和断电自感实验现象，了解自感现象中自感电动势的作用。
3.知道自感电动势的大小与什么有关，理解自感系数和自感系数的决定因素。
4.通过对自感现象的研究，了解磁场的能量。
一、互感现象1．互感：两个相互靠近的线圈，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□01感应电动势。
这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作□02互感电动势。
2．互感的应用：利用互感现象可以把□03能量由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用□04互感现象制成的。
3．互感的危害：互感现象可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作。
二、自感现象1．自感：当一个线圈中的电流□01变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出□02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作自感电动势。
2．通电自感和断电自感三、自感系数1．自感电动势的大小：E＝□01L ΔIΔt，其中L叫作自感系数，简称自感或电感，单位是□02亨利，简称亨，符号是□03H。
常用的单位还有毫亨(mH)、微亨(μH)。
2．决定线圈自感系数大小的因素：线圈的□04大小、□05形状、□06匝数，以及是否有□07铁芯等。
四、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：其中的磁场从无到有，这可以看作电源把能量输送给□01磁场，储存在□02磁场中。
(2)线圈中电流减小时：□03磁场中的能量释放出来，转化为电能。
2．电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中□04电流变化的“惯性”。
判一判(1)任何两个电路之间都能产生互感现象。
( )(2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大。
( )(3)线圈中的电流增大时，线圈中的自感电动势也一定增大。
( )提示：(1)×(2)× 自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的，有可能是电流的变化率很大引起的。
法拉第电磁感应定律 自感现象
高三物理学案21 法拉第电磁感应定律 自感现象一、概念规律题组1．一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直．若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是( )A ．使线圈匝数增加一倍B ．使线圈面积增加一倍C ．使线圈匝数减少一半D ．使磁感应强度的变化率增大一倍2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图1所示，则O ～D 过程中( )A ．线圈中O 时刻感应电动势最大B ．线圈中D 时刻感应电动势为零C ．线圈中D 时刻感应电动势最大D ．线圈中O 至D 时间内平均感应电动势为0.4 V3．如图2所示的电路中，A 、B 是完全相同的灯泡，L 是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是( )A ．当开关S 闭合时，A 灯先亮，B 灯后亮 B ．当开关S 闭合时，B 灯先亮，A 灯后亮C ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，电路稳定后，B 灯更亮，A 灯熄灭D ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，以后亮度都不变 二、思想方法题组4．如图3甲、乙所示电路中，电阻R 和电感线圈L 的电阻都很小．接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光，则( )A ．在电路甲中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路甲中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路乙中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗5．如图4所示，两根相距为l 的平行直导轨abdc ，bd 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为放在ab 和dc 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面向内)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 做匀速运动．令U 表示MN 两端电压的大小，则( )A ．U ＝12vB l ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U ＝12vB l ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到bC ．U ＝vB l ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．U ＝vB l ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b基础知识梳理一、对法拉第电磁感应定律的理解及应用1．感应电动势E ＝n ΔΦΔt ，决定感应电动势大小的因素是穿过这个回路的磁通量的变化率，而不是磁通量Φ的大小，也不是磁通量变化量ΔΦ的大小．2．下列是几种常见的产生感应电动势的情况，请写出对应的计算公式，其中线圈的匝数为n.(1)线圈面积S 不变，磁感应强度B 均匀变化；E ＝n ΔBΔt ·S(2)磁感应强度B 不变，线圈的面积S 均匀变化：E ＝nB·ΔSΔt3．用E ＝n ΔΦΔt 所求的一般为平均电动势，且所求的感应电动势为整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势．【例1】如图5(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计，求0至t 1时间内：(1)通过电阻R 1的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1的电量q 及电阻R 1上产生的热量．二、导体切割磁感线产生感应电动势的计算导体切割磁感线产生E 感，可分为平动切割和转动切割，在有些情况下要考虑有效切割的问题．试计算下列几种情况下的感应电动势，并总结其特点及E 感的计算方法． 1．平动切割如图6(a)，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，棒以速度v 垂直切割磁感线时，感应电动势E ＝Blv.2．转动切割如图6(b)，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，长为l 的导体棒绕一端为轴以角速度ω匀速转动，此时产生的感应电动势E ＝12B l 2ω.【例2】如图8所示，磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb，导轨平面垂直磁场方向．一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好．当MN以v ＝4 m/s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时，若所有导线单位长度的电阻r＝0.1(1)经过时间t后，闭合回路的感应电动势的瞬时值；(2)时间t内，闭合回路的感应电动势的平均值；(3)闭合回路中的电流大小和方向．三、通电自感与断电自感的比较LR L，使得流过A灯的电流在开【例3】如图11所示，a 、b 、c 为三个完全相同的灯泡，L 为自感线圈(自感系数较大，电阻不计)，E 为电源，S 为开关．闭合开关S ，电路稳定后，三个灯泡均能发光．则( )A ．断开开关瞬间，c 熄灭，稍后a 、b 同时熄灭B ．断开开关瞬间，流过a 的电流方向改变C ．闭合开关，a 、b 、c 同时亮D ．闭合开关，a 、b 同时先亮，c 后亮 【基础演练】1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2．如图10所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是( )A ．感应电流方向不变B ．CD 段直导线始终不受安培力C ．感应电动势最大值Em ＝BavD ．感应电动势平均值E ＝14πBav6．如图14所示，线圈内有理想边界的磁场，开关闭合，当磁感应强度均匀减小时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，若线圈的匝数为n ，平行板电容器的板间距离为d ，粒子的质量为m ，带电荷量为q ，线圈面积为S ，则下列判断中正确的是( )A ．带电微粒带负电B ．线圈内磁感应强度的变化率为mgdnqSC ．当下极板向上移动时，带电微粒将向上运动D ．当开关断开时带电微粒将做自由落体运动8．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd ，边长为L ，总电阻为R ，总质量为m.将其置于磁感强度为B 的垂直于纸面向里的匀强磁场上方h 处，如图16所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与磁场的水平边界面平行．当cd 边刚进入磁场时，(1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求cd 两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件．。
高中物理《自感》课件PPT
A．I1 开始较大而后逐渐变小 B．I1 开始很小而后逐渐变大 C．I2 开始很小而后逐渐变大 D．I2 开始较大而后逐渐变小
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AC [闭合开关 S 时，由于 L 是一个自感系数较大的线圈，产生 反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始 I2 很小，随着电流达 到稳定，自感作用减小，I2 开始逐渐变大．闭合开关 S 时，由于线圈 阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感作用减小，路端电压减小， 所以 R1 上的电压逐渐减小，电流逐渐减小，故 A、C 正确．]
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通、断电自感中灯泡亮度变化问题
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
电流逐渐增大，灯泡逐 灯泡立即变亮(自感线圈电阻不可
通电时
渐变亮
忽略)
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电路中稳态电流为 I1、I2 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐 (1)若 I2≤I1，灯泡逐渐变暗
渐变暗，电流方向不变 (2)若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗， 两种情况灯泡电流方向均改变
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训练角度 2：断电自感 2．(多选)如图甲、乙电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻都很 小，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则下列说法中正确的 是( )
甲
乙
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A．在电路甲中，断开 S，A 将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开 S，A 将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗
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2．启动器的构造及作用 启动器是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是 固定不动的 静触片 ，另一个是双金属片制成的 U型动触片 ．启动 器的作用是在开关闭合后，使电路短暂接通再将电路断开，相当于 一个自动开关．
物理人教版第四章 电磁感应《互感和自感》优秀教案
《互感和自感》教学设计一、教材分析本节课使用的是人教社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3—2第四章第六节“互感和自感”。
互感和自感都是电磁感应现象的重要实例，本质上都是由于电流变化引起的电磁感应现象。
本节是在学生学习了产生电流的条件，楞次定律和法拉第电磁感应定律后进行教学的，是电磁感应现象的具体运用。
因此对互感、自感现象的研究，即是对电磁感应规律的巩固和深化，也是为以后学习交流电，电磁波奠定了知识基础。
同时，本节知识又与日常生活、生产技术有密切的联系，因此，本节的学习有重要的现实意义。
二、学情分析学生已经学习了分析电路结构，知道了判断产生电磁感应的条件、判断感应电流的方向，以及感应电动势的大小的计算等电磁感应的规律，已经学会对互感现象的分析，但头脑中没有互感这个概念，也没有意识到当线圈通过变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。
学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象的特点是学生遇到的最大挑战。
三、教学目标1．知识和技能：（1）知道互感和自感现象。
（2）能够利用电磁感应有关规律分析断电、通电时自感现象的原因2．过程与方法：（1）通过对实验的观察讨论和体验，解释实验中发生的物理过程，具备观察、分析和推理能力。
（2）通过分析电路结构和实验探究，体会比较研究这一物理学常用的重要方法。
3．情感、态度、价值观（1）认识互感和自感是电磁感应现象的两种现象，体验特殊现象的普遍性。
（2）通过对实验观察和分析，体会科学研究的乐趣。
四、重点难点1．教学重点：让学生掌握互感与自感现象的共性及个性2．教学难点：自感电动势的作用及方向五、教学资源线圈，小音响，自感现象演示仪，干电池，学生电源，导线六、教学过程设计教学活动教师活动学生活动教学任务及设计目的活动一知识回顾1.产生感应电流的条件？2.怎样判断感应电流（感应电动势）的方向？学生回忆或看书，一起回答复习学过的知识，为本节课做准备活动二新奇小实验将音响和线圈连接，播放器和另一线圈连接，两个线圈相互靠近时音响发出声音，离得越近声音越大。
黄山中学高二物理——4.6互感自感
4、认识互感和自感时电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了 特殊现象的辩证唯物主义观点。 重点： 自感现象和自感系数 难点：自感有关规律的认识 学习过程及内容 一、学 前 准 备 ： 复习思考： （1） 产生电磁感应的条件是什么？ 感应电流的磁场有什么特点？ 二、自主探究 1、什么是互感现象？ 利用互感现象可以把 路） 2、自感现象 （1）在如图所示的电路中，当 S 闭合时，线圈中 的电流如何变化？ 的磁场是否变化？ ， 线圈所包围的面积内 ， 这磁场是外加磁场还 ，线圈内有 由一个线圈（或电路）传到另一个线圈（或电 躬身自省
L R E S
A 1 A 2 R 1
是通电线圈本身电流的磁场？ 无感应电流产生？ 么效果？ 样？
， 感应电流的磁场产生什 ，感应电流的方向怎
，实验中会出现什么现象？ 。
（2） 在如图所示的电路中， 当断开时， 线圈中的电流如何变化？ 线圈所包围的面积内的磁场是否变化？
，
，这磁场是外加磁场还是通
电线圈本身电流的磁场？ 流产生？ 果？ 样？ 象？ （3）总结：
L
V S2
E
L
A
R
A
S 1
S
L
4、如图所示的电路 L 为自感线圈，R 是一个灯泡，E 是电源，在 S 闭合瞬间，通过电灯的电流方向 是 ，在 S 切断瞬间，通过电灯的电流方向 是 。
A
R E S
B
5、如图 (1)、(2)所示，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值相等，接通 S，使电路 达到稳定状态，灯泡 D 发 光，则 ( )
L
D
L D
R S (1)
R S (2)
A、 在电路(1)中，断开 S，D 将变暗 B、 在电路(1)中，断开 S，D 将先变得更亮，然后逐渐变暗 C、 在电路(2)中，断开 S，D 将变暗 在电路(2)中，断开 S ，D 将先变得更亮，然后逐渐变暗
4.6互感和自感 学案(含答案)
4.6互感和自感学案（含答案）6互感和自感互感和自感学科素养与目标要求物理观念1.了解互感和自感现象.2.了解自感电动势的表达式ELIt，知道自感系数的决定因素.3.了解自感现象中的能量转化.科学探究通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化，认识自感现象.科学思维体会互感和自感现象产生的机理，能运用电磁感应规律分析解释.一.互感现象1.互感和互感电动势两个相互靠近的线圈，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，这种现象叫互感，这种感应电动势叫做互感电动势.2.应用利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的.3.危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间.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.二.自感现象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做自感电动势.三.自感电动势与自感系数1.自感电动势ELIt，其中It是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感.单位亨利，符号H.2.自感系数与线圈的大小.形状.圈数，以及是否有铁芯等因素有关.四.自感现象中磁场的能量1.线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中.2.线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能.1.判断下列说法的正误.1两个线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象.2自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反.3线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关.4线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势.2.如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A.B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮.当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭.选填“立即”或“缓慢”图1答案缓慢立即缓慢缓慢一.互感现象1.当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势.2.一个线圈中电流变化越快电流的变化率越大，另一个线圈中产生的感应电动势越大.例1多选xx惠州市第一次调研目前无线电力传输已经比较成熟，如图2所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示.利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是图2A.若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大，B中感应电动势越大D.A中电流变化越快，B中感应电动势越大答案BD解析根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律Ent可得，B线圈中会产生感应电动势，故B正确；A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故C错误，D正确.二.通电自感现象1.认识通电时的自感现象如图3所示，先闭合S，调节R2使A1.A2的亮度相同，再调节R1，使A1.A2都正常发光，然后断开S.再次闭合S.图3现象灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.原因电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反，则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.2.对通电自感的理解1通电瞬间自感线圈处相当于断路.2当线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原电流的方向相反，阻碍电流的增大，使电流从零逐渐增大到稳定值，但不能阻止电流的增大.3电流稳定时自感线圈相当于导体若直流电阻为零，相当于导线.例2如图4所示，电路中电源的内阻不能忽略，电阻R 的阻值和线圈L的自感系数都很大，A.B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是线圈L的直流电阻较小图4A.A比B先亮，然后A灭B.B比A先亮，然后B逐渐变暗C.A.B一起亮，然后A灭D.A.B一起亮，然后B灭答案B解析S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，稳定后，流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确.三.断电自感现象1.认识断电时的自感现象如图5所示，L为自感系数较大的线圈，其直流电阻比灯泡的电阻小，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图5现象灯泡A闪亮一下再熄灭解释在开关断开后灯泡闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡的电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡的电阻时，灯泡就会缓慢变暗直至熄灭.2.对断电自感的理解1当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同；2断电自感中，由于自感电动势的作用，线圈中电流从原值逐渐减小.若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗直至熄灭.3自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.例3如图6所示，开关S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A的电阻大于线圈L 的电阻，现断开开关S，以下说法正确的是图6A.小灯泡A越来越暗，直到熄灭B.小灯泡B越来越暗，直到熄灭C.线圈L中的电流会立即消失D.线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右答案D解析S 断开瞬间，B立即熄灭.由于小灯泡A的电阻大于线圈L的电阻，所以S断开前线圈的电流大于小灯泡A中的电流.S断开瞬间，线圈中的电流由原电流逐渐减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和A组成新的回路，电流由原线圈中的电流逐渐减小，所以A先亮一下，然后慢慢熄灭，故D正确.学科素养通过例2和例3，进一步加深对通电自感现象和断电自感现象的理解，知道通电.断电瞬间，自感线圈中的电动势阻碍原电流的变化，但阻止不了原电流的变化，且原电流不能发生突变.运用电磁感应知识解释自感现象，这很好地体现了“科学思维”的学科素养.四.自感现象中的图象问题例4如图7所示的电路中，开关S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2A，流过灯泡的电流是1A，现将开关S突然断开，开关S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是图7答案D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1A.开关S断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的自感电动势，使线圈中的电流从原来的2A逐渐减小，方向不变，且与灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2A逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对.提示要注意断电前后，无线圈的支路电流方向是否变化.1.对自感电动势的理解关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是A.电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B.电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大答案B 解析电感一定时，电流变化越快，It越大，由ELIt知，自感电动势越大，A错，B对；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错；当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错.2.对互感现象的理解多选如图8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.则图8A.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线圈的开关S2，无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2，延时将变化答案BC解析线圈A 中的磁场随开关S1的闭合而产生，随S1的断开而消失.当S1闭合时，线圈A中的磁场穿过线圈B，当S2闭合，S1断开时，线圈A在线圈B中的磁场变弱，线圈B中有感应电流，能够继续吸引D 而起到延时的作用，所以B正确，A错误；若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用，所以C正确，D错误.3.对自感现象的理解多选如图9所示电路，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA.LB是两个相同的灯泡，则图9A.S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮B.S闭合瞬间，LA.LB同时亮，然后LA逐渐变暗到熄灭，LB变得更亮C.S断开瞬间，LA闪亮一下才熄灭，LB立即熄灭D.S断开瞬间，LA.LB立即熄灭答案BC4.自感现象的图象问题在如图10所示的电路中，L是一个自感系数很大.直流电阻不计的线圈，D1.D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源.在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1.D2的电流方向为正方向，分别用I1.I2表示流过D1和D2的电流，则下列图象中能定性描述电流I随时间t变化关系的是图10答案C解析当闭合开关时，因为线圈与D1串联，所以流过D1的电流I1会慢慢增大，流过D2的电流I2为稳定值，且电路稳定时I2I1.当开关断开时，因为线圈阻碍电流I1的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，由于L.D1.D2和D3构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以I2变成反向立即增大，之后逐渐减小，故C正确，A.B.D错误.。
自感高中物理课件
自感问题的分析方法： 1、抓住电路的初末状态。
（电路稳定时，线圈相当于电阻，“纯电感线圈”则相当于导 线）
2、抓住线圈的“阻碍电流变化”作用。
没有线圈时是瞬间变大或变小，有线圈只能缓慢变大或变小。 但不能阻止变化。
3、若电流由0变大，开始瞬间可把线圈当断路 4、若电流由大变小，可将线圈当电源
6、自感的应用和阻止
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，然后渐暗
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，然后渐暗
AL
L
（a）
R
（b）
S
RA
S
例6、 如图所示，是测量自感系数L很大的线圈直
流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量
然后渐渐变暗
例1、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向 右偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的
偏转情况是： （ A ）
A. A1向左，A2向右
S R1
B. A1向右，A2向左 C. A1 、A2都向右 D. A1 、A2都向左
R2
A1
A2
L
解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右
（1）、自感防止
i
1、在制作精密电阻时可采用双线绕法，可 消除自感现象。
思考：双线绕法消除自感现象的原因 是自感电动势相互抵消还是根本没有 产生自感电动势？
自感现象
大小:E=LΔI/Δt
自 自感电动势E
感
作用：总是阻碍电流变化
现 象
自感系数L
影响因素:线圈的形状、长短、 匝数、有无铁芯等
单位：亨、毫亨、微亨
高二物理自感现象及自感电动势
高二物理自感现象及自感电动势自感现象是指当电流通过一条线圈时，它会产生磁场，而这个磁场会影响到这条线圈本身。
这种现象被称为自感现象。
同时，根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，线圈两端会产生感应电动势，这个电动势即为自感电动势。
在高二物理学习中，自感现象及自感电动势是我们需要深入了解和掌握的内容。
一、自感现象自感现象指的是电流通过一条线圈时，线圈内会产生磁场，而这个磁场会影响到线圈本身，使其电流发生变化。
自感现象与电流的变化形式和大小有关，常见的自感现象包括自感电动势和电感现象。
自感电动势是指当电流在一条线圈内发生变化时，线圈两端会产生感应电动势。
自感电动势的大小与电流变化的速率有关，即自感电动势的大小正比于电流的变化速率。
当电流变化缓慢时，自感电动势的大小较小；而当电流变化快速时，自感电动势的大小较大。
电感是指线圈对通过它的电流变化产生的自感电动势的阻碍作用。
电感的大小与线圈的匝数、线圈形状、线圈材料以及磁场的强度有关。
在电路中，电感常用于滤除高频噪音、稳定电流等方面。
二、自感电动势的产生原理自感电动势的产生原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在电路中产生感应电动势。
在自感电动势的情况下，磁通量的变化是由电流的变化引起的。
当电流在线圈内发生变化时，该线圈会在周围产生磁场。
磁场的变化导致了磁通量的变化，从而在线圈中产生了自感电动势。
这个自感电动势的大小正比于电流的变化速率，即自感电动势的大小与电流的变化呈正比关系。
三、自感电动势的应用自感电动势在实际应用中有着广泛的用途。
以下是自感电动势的几个常见应用：1. 电感耦合：自感电动势可用于不同线圈之间的电感耦合，以实现信号的传输、电压的升降等功能。
2. 感应加热：通过在线圈中加入交变电流，产生的自感电动势在工作体上产生涡流，从而实现加热效果。
3. 电感传感器：自感电动势可以用于制作电感传感器，用于检测金属物体、测量距离、测量电流等。
自感现象PPT教学课件
和21
之1间1 的
21 K111 (0 K1 1)
同理 12 K222 (0 K2 1)
因为 21 MI1 , 12 MI2
I1
I2
又有 可得
11 L1I1 , 22 L2I2 M K1K2 L1L2 K L1L2
12
(0 K 1)
K K1K2
回路１和回路２之间的耦合因数。
练习
——王国维（清）
王国维
王国维（1877——1927）， 字静安，一字伯隅，号观堂，浙 江海宁人。清秀才。早年研究哲 学、文学，受德国唯心主义哲学 和资产阶级文艺思想影响。是我 国近代美学史上融中西美学为一 体的第一人。著有《曲录》、 《宋元戏曲考》、《人间词话》 等美学作品。生平著有作品62种， 以《观堂集林》最著名。
【作者简介】
柳永
凤栖梧
雨霖铃
柳永，字耆卿，初名三变，福建崇 安人。他一生仕途坎坷，到晚年才中进 士。在北宋著名词人中，他的官位最 低，但在词史上却占有重要地位。他是 北宋第一个专力写词的作者，也是第一 个大量写作慢词的词人。他能自制新 曲，音律谐婉。他的词，铺叙展衍，不 事雕饰。在宋词的发展中，有开疆拓土 之功。他的词通俗浅近，旖旎近情。深 受人们的喜爱。
12
d
1
2
dt
M
d I2 dtLeabharlann 21d 21 dtM
d I1 dt
互感应
例13-7 一长直螺线管，单位长度上的匝数为n0,另 一半经为r的圆环放在螺线管内，圆环平面与管轴 垂直。求螺线管与圆环的互感系数。
r
解：设螺线管内通有电流i1，螺线管内磁场为B1。
B1 0ni1
通过圆环的21全磁B通1为r r 0ni
互感和自感
第六节 互感和自感 学案编辑：李冬梅 审核：马清秀 2011-2-26 【学习目标】（只有定向才不会迷失方向） （1）知道互感现象和互感电动势。
（2）知道自感现象和自感电动势、知道自感系数。
（3）会利用自感现象和互感现象解释相关问题 学习重点：自感现象产生的原因及特点。
【课前学习】（以主人的身份投入学习，夯实基础） 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？【新课学习】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？ （一）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制成的。
如下图所示。
学科理念（教师寄语）：判天地之美，析万物之理(二)、自感现象实验1：演示通电自感现象。
实验电路如图。
开关接通时，可以看到 _______________________________________________________ 问：为什么会出现这种现象呢？实验2：断电自感现象。
实验电路如图所示。
接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到_________________________________________________________ .问：为什么会出现这种现象呢？（结合课本第23页“思考与讨论”分析）讨论小结：上述现象属于一种特殊的电磁感应现象，发生电磁感应的原因是由于通过导体____________ 的电流发生变化而引起磁通量变化。
这种电磁感应现象称为_____________1、自感现象：由于______________________________发生变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势：在_________________________________________现象中产生的感应电动势。
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S
A
1
A
2
+
+
自感现象及自感电动势学案
⑴自感现象：由于通过导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
自感现象的两个实验：通电自感和断电自感实验。
⑵自感电动势的大小：跟电流的变化率成正比 tILE
⑶自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化。但不会阻止原电流的变化，即电流仍会变化。
⑷自感系数：
自感系数由线圈本身的特性决定。线圈越粗、越长，单位长度上的匝数越多，
自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
⑸日光灯原理：
日光灯电路图如图所示。
启动器：利用氖管的辉光放电，起自动把电路接通和断开的作用。
镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压；在日光灯正常发光
时，利用自感现象，起降压限流的作用。
二、典型例题
【例题1】如图所示电路中，L为带铁芯的电感线圈，直流电阻不计，下列说法中
正确的是（ ）
A、 合上S时，灯泡立即变亮；
B、 合上S时，灯泡慢慢变亮；
C、 断开S时，灯泡立即熄灭 ；
D、 断开S时，灯泡慢慢熄灭。
【变式训练6-1】如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不
计。当电键S闭合，等到灯泡亮度稳定后，下列说法正确的是（ ）
A、电键S断开时，A立即熄灭，而B会亮一下后才熄灭；
B、电键S断开时，B立即熄灭，而A会亮一下后才熄灭；
C、电键S闭合时，A、B同时亮，然后A熄灭；
D、电键S闭合时，A、B同时亮，然后B逐渐变暗，直到不亮，A更亮。
【例2】如图所示，L是一个带铁芯的电感线圈，R为纯电阻，两条支路
的直流电阻值相等。A1和A2是完全相同的两个双偏电流表，当电流从+接
线柱流入电流表时，指针向右偏，反之向左偏。则在开关S合上到电路稳
定前，电流表A1的偏角 电流表A2的偏角，A1指针向 偏，A
2
指针向 偏。等电路稳定后，再断开开关S，在断开S后短时间内，
电流表A1的偏角 电流表A2的偏角，A1指针向 偏，A2指针向
偏。（填“左”、“右”“大于”、“等于”、“小于”）
【变式训练6-2】图中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计，当开关S
处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，那么，当开关S断开时，将出现下面哪种现象（ ）
A、G1和G2的指针都立即回到零点
B、G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点
C、G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢
地回到零点
D、G1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢
地回到零点
S
S
A
B
n1
n2
n4
n3
【例3高考题】、如图所示的日光灯工作电路．
(1)开关S刚合上前，启动器D的静触片和动触片是______(填接通的、断开的)．
(2)开关S刚合上时，220V电压加在______．使____ 而发出辉光．
(3)日光灯启动瞬间，灯管两端电压______220V(填大于、等于、小于)．
(4)日光灯正常发光时，启动器D的静触片和动触片______(填接通、断开)．
【变式训练6-3】如下图所示的四个日光灯的接线图中，S1为起动器，S2为电键，L
为镇流器，能使日光灯正常发光的是（ ）
L
S
S
1
2
A
L
S
S
1
2
BLSS12D
L
S
2
C
电键
【例4】图中的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，
以下说法中正确的是（ ）
A、 线圈匝数n1
B、 线圈匝数n1 >n2 ,n3
D、 甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表
【变式训练4-1】在下图电流互感器的接线图中，接线正确的是（ ）
【例5】如图所示，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的
线圈，其电阻与R相同，下列说法正确的是（ ）
A．线圈L中的电流变化越快，则其自感系数越大，自感电动势也越大
B．电键S闭合时D1先达最亮，断开时后暗
C．电键S闭合时D2先达最亮，断开时后暗
D．从S闭合到断开，D1和D2始终一样亮
【例6】如图所示，（a）、（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S
发光。下列说法正确的是（ ）
A．在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗
B．在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗
D．在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗
【例7】如图所示，S为起动器，L为镇流器，其中日光灯的接线线路图正确的是（ ）
【例8】如图所示，灯泡L1和L2 均为“6V 3W”，L3 为“6V 6W”，电源电动
势8V，线圈L的自感系数很大而电阻可忽略。则开关闭合瞬时，三灯亮度情
况 ，当电流逐渐稳定时又如
何 。
1．关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是( )
A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大
B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大
C．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零
D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大
2．关于线圈自感系数的说法，正确的是( )
A．自感电动势越大，自感系数也越大
B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小
C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大
D．绕制电感线圈的导线越粗，自感系数越大
3．如图电路中，自感线圈的直流电阻RL很小（可忽略不计），自感系数L很大。A、B、C是三只完全相同
的灯泡，则S闭合后 （ ）
A．S闭合瞬间，B、C灯先亮，A灯后亮
B．S闭合瞬间，A灯最亮，B灯和C灯亮度相同
C．S闭合后，过一会儿，A灯逐渐变暗，最后完全熄灭
D．S闭合后过一会儿，B、C灯逐渐变亮，最后亮度相同
4．如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联
一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，拆解电路
时应（ ）
A．先断开S1 B．先断开S2
C．先拆除电流表 D．先拆除电压表
5、在制作精密电阻时，为了清除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象，采用图所
示的双线绕法，其理由是（ ）
A、电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消
B、电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消
C、电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消
D、电路中电流变化时，电流的改变量互相抵消
6、如图所示电路，线圈L电阻不计，则 （ ）
A、S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电
B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电
C、S断开瞬间，B板带正电，A板带负电
D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情况电容器两板都不带电
7、如图，A、B两灯电阻均为R，K1闭合时两灯一样亮，若再闭合K2，待稳定后,将K1断开，则在断开瞬间：
（ ）
A、B灯立即熄灭；
B、A灯过一会儿才熄灭；
C、流过B灯的电流方向是c到d；
D、流过A灯的电流方向是a到b
8、如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关K原来接通，当开
关K断开时，下面说法正确的是 （ ）
A、L1闪亮一下后熄灭
B、L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C、L3变暗一下后，恢复原来的亮度
D、L3闪亮一下后恢复原来的亮度
9、(97·全国)如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确
的是（ ）
A、 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B、 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C、 断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D、 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
···
K
1
K
2
A
B
R
a
b
c
d
10、(2005年广东)钳形电流表的外形和结构如图所示，图中电
缆绕1匝，电流表读数为1.2A，如果用同一电缆绕了3匝，则
（ ）
A、这种电流表能测直流电流，此时的读数为2.4A
B、这种电流表能测交流电流，此时的读数为0.4A
C、这种电流表能测交流电流，此时的读数为3.6A
D、这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，此时的读数
为3.6A