导学提纲2.4互感和自感 学案

2.4  自感和互感

【学习目标】

1、通过实验，了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。

2、能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题。

3、了解自感电动势的计算式，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。

4、认识互感和自感是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。

课堂导入：

“千人震”：正常通电的时候没有“触电”，为什么在开关断开瞬间产生“触电”感？

【基础感知】

一、互感现象

阅读课本“互感现象”，回答以下问题：

1、在法拉第圆环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？

2、什么叫互感现象？了解互感现象在生活中的应用与危害。

二、自感现象

阅读课本“自感现象”，回答以下问题：

1、通电自感：

开关闭合      线圈L中的电流_____（填“变大”或“变小”）     穿过线圈的磁通量_____（填“变大”或“变小”）     线圈中产生感应电流      ______原电流变大      灯泡A1延迟点亮。

2、断电自感：

回答课本P23思考与讨论的问题，并解释导入实验的疑惑。

三、自感系数

阅读课本“自感系数”，回答以下问题：

1、自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小计算公式 。                    

2、什么叫自感系数呢？线圈的自感系数与哪些因素有关？自感系数的单位是什么？ 

【典型例题】

一、对通电自感现象的分析：

例1、（多选）如图所示，E为电池，L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法正确的是（   ）

A．刚闭合S的瞬间，灯泡D1、D2的亮度相同

B．刚闭合S的瞬间，灯泡D2比灯泡D1亮

C．闭合S，待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮

D．闭合S，待电路达到稳定后，D1、D2都先更亮后逐渐变暗

二、对断电自感现象的分析：

例2、（多选）右图所示甲、乙电路，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（    ） 

A、在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗 

B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 

C、在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗  [来源:学,科,网]

D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

温馨提醒：

1、断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系，即由两支路中电阻的大小关系决定。

2、若断开开关后，线圈与灯泡不能组成闭合回路，则灯泡会立即熄灭。

三、自感现象中的图像问题：

例3、如图所示的电路中，电的电动势为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UAB随时间t变化的图象中，正确的是(　　)

【课堂检测】

1、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，通过线圈的电流越大，产生的自感电动势越大

B．在自感系数一定的条件下，通过线圈的电流变化越快，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．当通过线圈的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同

2、图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，

灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终

A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（   ）

A．图1中，A1与L1的电阻值相同

B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同

D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等