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2.4《互感和自感》课件+分层练习（含解析）-人教版高中物理选修二
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人教版高中物理选修二2.4《互感和自感》CONTENTS新课导入新课导入观察实验现象，你能解释为什么吗？为什么能听见由手机输出的声音？小灯泡为什么会发光？新课讲解互感现象PART 011. 互感现象把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。如变压器就是利用互感现象制成的。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且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，要设法减小互感。自感现象PART 021. 思考与讨论线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。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。观察两个灯泡的发光情况 A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 重新闭合S，观察到什么现象？ 现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。你能解释以下这是为什么吗？分析：E感通过电感线圈I↑⇒Φ↑⇒电动势，阻碍Φ增加电感⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。观察开关断开时灯泡的亮度按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题：1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？分析：断开电源通过电感线圈I↓⇒电动势，阻碍Φ减少⇒阻碍线圈中的电流减少。这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。⇒通过灯泡的感应电流与原来电流方向相反。线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。E感3. 自感现象电感1、自感自感现象中产生的感应电动势。当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。2、自感电动势：4. 自感系数1.自感电动势的大小自感系数L 越大，E 越大，对电流阻碍越大（2）决定因素线圈的圈数是否有铁芯线圈的大小线圈的形状（1）物理意义:2.自感系数描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量甲 一条导线弯了几匝的线圈乙 空芯线圈，丙 在铁芯上绕了几千匝的线圈，甲乙丙亨利（H） （3）单位：磁场的能量PART 3断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？自感线圈电流磁场磁场能开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。课堂总结课堂总结自感现象互感现象互感和自感磁场中的能量巩固提升巩固提升1.(互感现象)(多选)关于互感现象,下列说法正确的是( )A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈C.互感现象都是有益的D.变压器是利用互感现象制成的答案:BD解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,选项B正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;变压器是利用互感现象制成的,选项D正确。2.(自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是( )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:B3.(自感系数)(多选)关于自感系数,下列说法正确的是( )A.其他条件相同,线圈越粗自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数小答案:AB解析:线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,即与大小、形状、匝数和是否有铁芯都有关。4.(通电自感和断电自感)(多选)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )A.闭合开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮B.闭合开关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立即熄灭,A1过一会儿熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭答案:AD解析:闭合S接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,A1后亮。A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A1与A2并联,亮度一样,选项A正确,B错误。断开S时,L和A1、A2组成串联的闭合回路,A1和A2亮度一样,由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失,A1和A2过一会儿才熄灭,故选项C错误,D正确。人教版高中物理选修二课程结束
人教版高中物理选修二2.4《互感和自感》CONTENTS新课导入新课导入观察实验现象，你能解释为什么吗？为什么能听见由手机输出的声音？小灯泡为什么会发光？新课讲解互感现象PART 011. 互感现象把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。如变压器就是利用互感现象制成的。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且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，要设法减小互感。自感现象PART 021. 思考与讨论线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。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。观察两个灯泡的发光情况 A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 重新闭合S，观察到什么现象？ 现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。你能解释以下这是为什么吗？分析：E感通过电感线圈I↑⇒Φ↑⇒电动势，阻碍Φ增加电感⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。观察开关断开时灯泡的亮度按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题：1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？分析：断开电源通过电感线圈I↓⇒电动势，阻碍Φ减少⇒阻碍线圈中的电流减少。这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。⇒通过灯泡的感应电流与原来电流方向相反。线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。E感3. 自感现象电感1、自感自感现象中产生的感应电动势。当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。2、自感电动势：4. 自感系数1.自感电动势的大小自感系数L 越大，E 越大，对电流阻碍越大（2）决定因素线圈的圈数是否有铁芯线圈的大小线圈的形状（1）物理意义:2.自感系数描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量甲 一条导线弯了几匝的线圈乙 空芯线圈，丙 在铁芯上绕了几千匝的线圈，甲乙丙亨利（H） （3）单位：磁场的能量PART 3断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？自感线圈电流磁场磁场能开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。课堂总结课堂总结自感现象互感现象互感和自感磁场中的能量巩固提升巩固提升1.(互感现象)(多选)关于互感现象,下列说法正确的是( )A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈C.互感现象都是有益的D.变压器是利用互感现象制成的答案:BD解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,选项B正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;变压器是利用互感现象制成的,选项D正确。2.(自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是( )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:B3.(自感系数)(多选)关于自感系数,下列说法正确的是( )A.其他条件相同,线圈越粗自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数小答案:AB解析:线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,即与大小、形状、匝数和是否有铁芯都有关。4.(通电自感和断电自感)(多选)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )A.闭合开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮B.闭合开关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立即熄灭,A1过一会儿熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭答案:AD解析:闭合S接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,A1后亮。A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A1与A2并联,亮度一样,选项A正确,B错误。断开S时,L和A1、A2组成串联的闭合回路,A1和A2亮度一样,由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失,A1和A2过一会儿才熄灭,故选项C错误,D正确。人教版高中物理选修二课程结束
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