第四章 第6课时精选教育文档Word文档下载推荐.docx

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而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。

其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。

相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。

互感和自感

课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。

为什么?

还是没有彻底“记死”的缘故。

要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。

可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。

这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。

这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。

考试要求

加试b

教学要求

1.知道互感现象是一种常见的电磁感应现象

2.知道自感现象是由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象

3.知道决定自感系数的因素，知道自感系数的单位

4.理解自感电动势的作用，会解释自感现象

5.了解自感现象的利、弊以及对它的利用和防止

6.会用传感器研究自感对电路中电流的影响

说明

不要求计算自感电动势

知识点一　互感现象

[基础梳理]

1.定义：

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。

2.作用：

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、收音机的磁性天线。

3.危害：

互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，电力工程和电子电路中，有时会影响电路正常工作。

[要点精讲]

1.互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生在绕同一铁芯上的两个线圈之间，而且还可以发生在任何相互靠近的电路之间。

2.互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。

下一章将要学习的变压器就是利用互感现象制成的。

3.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，这时要求设法减小电路间的互感。

【例1】如图1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（　　）

图1

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

解析　MN棒中有感应电流，受安培力作用而向右运动，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L1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L2产生的磁场的方向也是向上的。

由于L1产生的磁场方向与L2产生的磁场的方向相同，由楞次定律可知L2产生的磁场的磁通量是减少的，即L2中的磁场是减弱的，故PQ棒做的是向右的减速运动，选项C是可能的；

若PQ棒向左运动，则它产生的感应电流在L2中产生的磁场是向下的，与L1产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知L2产生的磁场的磁通量是增加的，即L2中的磁场是增强的，故PQ棒做的是向左的加速运动，选项B是可能的。

答案　BC

名师点睛　本题是应用楞次定律判断问题的一般步骤的逆向应用。

即已知感应电流的方向或者感应电流的效果，来判断原磁场的方向或原磁场如何变化。

通过判断步骤的逆向应用，可更深刻地理解、更熟练地掌握楞次定律。

另外还要通过此题来体会逆向分析的思路和方法。

【跟踪训练】在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。

则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是（　　）

解析　互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，D正确。

答案　D

知识点二　自感现象

当一个线圈中的电流自身发生变化时，它产生的变化（填“变化”或“不变”）的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在本身激发出感应电动势的电磁感应现象。

2.公式：

E＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：

亨利。

符号：

H。

1mH＝10－3H，1μH＝10－6H。

3.自感系数的决定因素：

与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关，与E、ΔI、Δt等无关。

要点1　对自感现象的理解

（1）对自感现象的理解

自感现象是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律。

（2）对自感电动势的理解

①产生原因：

通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。

②自感电动势的方向：

当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；

当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同（即增反减同）。

③自感电动势的作用：

阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。

（3）对电感线圈阻碍作用的理解

①若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使得通过电感线圈的电流不能突变。

②若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的。

【例2】如图2所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片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（　　）

图2

A.I1＝I2＝I0B.I1>

I0>

I2

C.I1＝I2>

I0D.I1<

I0<

解析　当滑动片从A端迅速滑向B端时，总电阻减小，总电流变大，L产生自感电动势阻碍其增大，故I1比P稳定在C点的电流I0小；

当P从B端迅速滑向A端时，总电流减小，L自感电动势阻碍其减小，自感电流方向与原电流方向相同，故I2大于P稳定在C点时的电流I0。

名师点睛　自感问题的求解策略

自感现象是电磁感应现象的一种特例，它仍遵循法拉第电磁感应定律。

分析自感现象除弄清这一点之外，还必须抓住以下三点：

（1）自感电动势总是阻碍电路中原来电流的变化。

（2）“阻碍”不是“阻止”。

“阻碍”电流变化的实质是使电流不发生“突变”，使其变化过程有所延缓。

（3）当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路；

当电路稳定时，相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线（短路）；

当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源。

要点2　对两类自感现象的理解

通电自感

断电自感

电路图

器材要求

L1、L2同规格，R＝RL，L较大

L很大（有铁芯），RL≪RLA

现象

在S闭合瞬间，L2灯立即亮起来，L1灯逐渐变亮，最终一样亮

在开关S断开瞬间，LA灯突然闪亮一下后再渐渐熄灭

原因

由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过L1灯的电流比流过L2灯的电流增加得慢

断开S时，线圈L产生自感电动势，阻碍电流的减小，使通过L的电流从原来电流减小，由于IL>

ILA，会使得流过LA灯的电流突然增大，从而使LA灯闪亮一下后渐渐熄灭

【例3】如图3所示，电源的电动势为E，内阻r忽略不计。

A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。

以下说法正确的是（　　）

图3

A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，并亮度保持稳定

B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，并亮度保持稳定

C.开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D.开关断开后瞬间，电流自右向左通过A灯

解析　开关闭合，A灯立刻亮，因为电源没有内阻，所以A灯两端的电压保持不变，灯泡亮度稳定，故A正确；

因为L是一个自感系数相当大的线圈，所以开关闭合时B灯不亮，然后逐渐变亮，最后亮度稳定，故B错误；

两个灯泡电阻一样，若L也没有电阻，则断开前后A灯的电流相同，不会闪亮；

若L有电阻，则通过B灯的电流小于A灯的电流，所以A灯也不会闪亮一下，故C错误；

开关断开后瞬间，L产生感应电流，在回路中通过A灯的电流方向为从右向左，故D正确。

答案　AD

名师点睛　分析通电自感需抓住三点：

（1）通电瞬间自感线圈处相当于断路；

（2）电流增大过程中自感线圈对电流有阻碍作用；

（3）电流稳定时自感线圈相当于导体。

【例4】在如图4所示的电路中，LA、LB为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，在S闭合状态下，LA、LB都能正常发光。

现突然断开S，则（　　）

图4

A.LA、LB会突然亮一下再熄灭

B.LA会突然亮一下再熄灭，LB突然熄灭

C.LA、LB同时变暗到熄灭

D.LB先熄灭，LA后熄灭

解析　在S接通状态下，LA、LB都能正常发光，则两支路的电流相等，都为I；

当开关S断开时，由LA、LB及线圈组成闭合回路，电流由I减小，所以LA、LB中电流不会比原来大，因此LA、LB一定不会突然亮一下，而是同时变暗到熄灭，选项C正确，A、B、D错误。

答案　C

规律总结　分析断电自感中灯泡出现闪亮的方法

如图5所示的电路，电路达到稳定状态后，设通过线圈L和灯LA的电流分别为I1和I2，当开关S断开时，电流I2立即消失，但是线圈L和灯LA组成了闭合回路，由于L的自感作用，I1不会立即消失，而是在与灯泡组成的回路中，逐渐减弱并维持短暂的时间。

图5

（1）若开始I1>

I2，则灯LA会闪亮一下（I1、I2差别越大闪亮越明显，但差别过大有可能会烧坏灯泡）；

即当线圈的直流电阻RL<

RLA时，会出现LA灯闪亮的情况。

（2）若RL≥RLA，I1≤I2，则不会出现LA灯闪亮一下的情况，但灯泡会逐渐熄灭。

1.下列关于互感现象的说法正确的是（　　）

A.一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象

B.互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律

C.利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线”

D.互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作

解析　互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。

答案　ABC

2.如图6所示是一种延时开关。

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