高中物理人教版 (新课标)选修36 互感和自感导学案

第六节   互感和自感

二、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。

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，这时要设法     电路间的互感现象。

  (二)、自感现象

1、动手做一做

实验1：演示通电自感现象。实验电路如图。接通开关S，观察两灯泡的发光情况。

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，观察灯泡的发光情况，为什么会出现这种现象？

2、建立概念：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        。

自感现象：由于                发生变化而产生的电磁感应现象。

自感电动势：在        现象中产生的感应电动势。

3、分析探究：

问题1：在通电自感中，接通电源时产生的自感电动势的作用是使线圈中电流增的更快些还是更慢些？在断电自感中自感电动势又起什么作用呢？

问题2：产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能向外供电。在断电自感中，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？

问题3：实验1称为通电自感现象，实验2称为断电自感现象。那么，在实验1中，把开关断开时，线圈是否发生自感现象呢？在实验2中电路接通的瞬间，线圈是否发生自感？

4、综合因素，讲解规律

自感电动势的特点：自感电动势总是           导体中原来电流的        的。

具体而言：① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要          原来电流的         。即I原增，则E自(I自)与I原相反

  ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要          原来电流的        。即I原减，则E自(I自)与I原相同

 (三)、自感系数

问题1：感应电动势的大小跟什么因素有关？

(阅读教材)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      有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由        引起的，故自感电动势的大小跟导体中              有关。

理论分析表明：E=         

L称为线圈的自感系数，简称自感或       。自感表示线圈产生              本领大小的物理量。L的大小跟线圈的       、       、         以及           有关。

单位：亨利(H)           1H=      mH=        μH

（四）磁场中的能量

思考：在断电自感中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开头断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？

【课堂练习】

1、关于自感现象，正确的说法是：

A、感应电流一定和原电流方向相反；

B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；

C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；

D、自感电动势总是阻碍原来电流的变化。

2、如图所示，两个电阻的阻值都是R，多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。电键S原来断开，此时电路中的电流为I0=E/2R。现将S闭合，于是线圈产生自感电动势，此自感电动势的作用是：

A、使电路的电流减小，最后由I0将小到0；

B、有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0；

C、有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变；

D、有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后等于2I0。

3、如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是：

A、接通时I1<I2，断开时I1>I2；    B、接通时I1<I2，断开时I1=I2；

C、接通时I1>I2，断开时I1<I2；   D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。

【课堂小结】

【课后作业】      跨越高考   课时33

【课后反思】