第六节互感和自感

宁阳四中高二物理导学案 第六节 互感和自感 （一） 班级_______姓名_________ 制作：吴志强 审核：高二物理组 2015.1.13

【学习目标】 1.了解互感现象及互感现象的应用. 2.了解自感现象,认识自感电动势对电路中电流的影响. 【重点、难点】 重点:互感现象、自感现象、自感系数的决定因素。 难点:对自感有关规律的认识。 【新课预习】 一、互感现象 1.互感:两个线圈之间并没有导线相连,当一个线圈中的电流_________时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生_________的现象。

2.互感电动势:互感现象中产生的感应电动势. 3.互感的应用:利用互感现象可以把_________由一个线圈传递到另一个线圈.如变压器,收音机里的“磁性天线”等.

二、自感现象 1.自感：一个线圈中的电流_________时,它所产生的_________的磁场在它本身激发出感应电流的现象。

2.通电自感和断电自感

电 路 现象 自感电流的作用

通电自感 接通电源的瞬间，灯泡L1_________ ______电流的增加

接通电源 断开开关的瞬间，灯泡L____。有时灯泡L会闪亮一下，然后逐渐变暗 ______电流的减小

3.自感系数 (1)自感电动势的大小:E=_________，其中L是线圈的自感系数,简称自感或电感,单位: _________，符号: _________。

(2)决定线圈自感系数大小的因素:线圈的_________、_________、_________以及是否有_________等。

三、磁场的能量 1.线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,可以看作电源把能量输送给_________，储存在_________中。

2.线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为_________。 【预习效果检测】 1.下列关于自感现象的说法中,正确的是( ) A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B,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 C.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 D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

2.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略，R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大，电阻可忽略的线圈。开关s原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )

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. I1开始很小而后逐渐变大 D. I2开始较大而后逐渐变小 【课堂导学案】 [合作探究一]自感现象的理解 1.自感现象产生的原因是什么? 2.自感电动势的方向如何判断? 3.自感电动势有什么特点? 【例1】如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，Al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的示数小于A2的示数 B.闭合S瞬间，电流表A1的示数等于A2的示数 C.断开S瞬间，电流表Al的示数大于A2的示数 D.断开S瞬间，电流表A1的示数等于A2的示数 变式训练1

如图所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计。两个电阻的阻值都是R，电键S原来是断开的，电流

，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势（ ） A.有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C.有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0 [合作探究二] 通电自感与断电自感

【例2】 如图所示，自感线圈的自感系数很大，直流电阻为零，开关S原来是合上的，在S断开后:

(1)若电阻R>RA，灯泡明暗情况如何变化?

(2)若电阻R＜RA，灯泡明暗情况如何变化? 变式训练2 如图所示灯A、B完全相同, 带铁芯的线圈L的电阻可忽略. 则( )

A。S闭合的瞬间, A、B同时发光,接着A变暗,B更亮,最后A熄灭 B.S闭合瞬间, A不亮,B立即亮 C.S闭合瞬间, A、B都不立即亮 D.稳定后再断开S的瞬间,B熄灭，A闪亮一下再熄灭 【课堂达标检测】 1.如图所示, 闭合开头S并移动滑动变阻器的滑片, 由于电流的变化, A、B中均产生感应电动势, 以下说法中正确的是( )

A.A中发生的是自感现象 B.B中发生的是自感现象 C.A中发生的是互感现象 D.B中发生的是互感现象 2.下列说法正确的是（ ） A.当线圈中电流不变时, 线圈中没有自感电动势 B.当线圈中电流反向时, 线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反

C.当线圈中电流增大时, 线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D.当线圈中电流减小时, 线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反

3.关于自感电动势的大小和方向, 下列说法中正确的是( ) A.在自感系数一定的条件下, 通过导体的电流越大,产生的自感电动势越大 B.在自感系数一定的条件下, 通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越大

C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反 D.当通过导体的电流减小时, 自感电动势的方向与原电流方向相同

4.如图所示, A和B两灯与定值电阻的阻值均为R, L是自感系数较大的线圈, 当Sl闭合、S2断开且电路稳定时, A、B两灯亮度相同, 再闭合S2, 待电路稳定后将S1断开, 下列说法中正确的是（ ）

A.B灯立即熄灭 B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭 C.有电流通过B灯, 方向为c→d D.有电流通过A灯, 方向为b→a 宁阳四中高二物理导学案 第六节 互感和自感 （二） 班级_______姓名_________ 制作：吴志强 审核：高二物理组 2015.1.15

1.关于线圈的自感系数,下列说法中正确的是 ( ) A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大 B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零 C.线圈中电流变化越快,自感系数越大 D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

2.如图所示的电路为演示自感现象的实验电路。实验时,先闭合开关S,电流稳定后设通过线圈L的电流为I1,通过小灯泡E的电流为I2,小灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关S,则可观察到小灯泡E闪亮一下后熄灭,在E闪亮的短暂过程中( )

A.线圈L中电流由I1逐渐减为零 B.线圈L两端中a端电势高于b端 C.小灯泡E中电流由I1逐渐减为零,方向与I2相反 D.小灯泡E中电流由I2逐渐减为零,方向不变 3.在下图甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值相等,接通开关S,使电路达到稳定状态,灯泡D发光,则( ) A.在电路甲中,断开S,D将渐渐变暗 B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗 C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗 D.在电路乙中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗

4.如图所示电路,L是自感系数较大的线圈,在滑动变阻器的滑片P从A端迅速滑向B端的过程中,经过AB中点C时通过线圈的电流为I1;P从B端迅速滑向A端的过程中,经过C点时通过线圈的电流为I2;P固定在C点不动,达到稳定时通过线圈的电流为I0,则( )

A.I1= I2=I0 B.I1> I0>I2 C.I1= I2>I0

D.I1＜I0＜I2 5.如右图所示的电路中,开关S是闭合的,此时流过灯泡A的电流为I1,流过线圈L的电流为I2,且I2>I1,在先时刻将开关断开,在整个过程中流过灯泡A的电流随时间变化的图象是下图中( ) 6.如图所示,是演示自感现象的实验电路图。下列说法中正确的是 ( ) A.在断开开关S后的一段短暂时间里,A中仍有电流通过,方向为a→b B.在断开开关s后的一段短暂时间里,L中仍有电流通过,方向为a→b C.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能 D.在断开开关S后,原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能 7.在如图所示电路中,L为电阻很小的线圈,Gl和G2为零点在表盘中央的相同的电流表。当开关S闭合时,电流表Gl指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是( )

A.Gl和G2指针都立即回到零点 B.G1指针立即回到零点,而G2指针缓慢地回到零点 C.Gl指针缓慢回到零点,而G2指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点 D.Gl指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点

8.如图所示,A、B、C是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈。现将S闭合，下面说法正确的是( )

A.B、C灯同时亮,A灯后亮 B.A、B、C灯同时亮,然后A灯逐渐变暗,最后熄灭 C.A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮 D.A、B、C灯向时亮,并直亮暗没有变化 9.如图所示是测定自感系数很大的线圈L的电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后拆除电路时应（ ）

A先断开S1 B.先断开S2 C.先拆除电流表 D.先拆除电阻R

10.如图所示的电路中,已知E=20V,R1=20Ω,R2=10Ω,L是纯电感线圈,电源内阻不计,则S闭合,电路稳定后断开S的瞬间,L两端的电压是多少?哪端电势高?

11.在如图所示的电路中,电流表的内阻不计,电阻R1=2.5Ω,R2=7.5Ω,线圈的直流电阻可以忽略.闭合开关S的瞬间,电流表读数I1=0.2A.当线圈中的电流稳定后,电流表的读数I2=0.4A.试求电池的电动势和内阻.

12.如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中的电灯的电阻R1=6.0Ω,定值电阻R=2.0Ω,A、B间的电压U=6.0V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3s时刻断开开关S,该时刻前后电流传感器显示的电流Ⅰ随时间t变化的图线如图乙所示.

(1)求出线圈L的电阻R1;