2024_2025学年新教材高中物理第2章电磁感应第4节互感和自感学案粤教版选择性必修第二册.doc
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第四节互感和自感
[核心素养·明目标]
核心素养
学习目标
物理观念
了解互感现象；了解自感现象，相识自感电动势对电路中电流的影响。
科学思维
了解自感系数的意义和确定因素。
科学看法与责任
了解生活和生产中的自感现象。
学问点一互感现象
当线圈A中电流发生改变时，它产生的改变的磁场在线圈B中激发出了感应电动势。依据对称性思想，线圈B中感应电流的改变，同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势。这种现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感电动势。互感现象也可以发生在两个相互靠近的电路之间。
学问点二自感现象
1．自感现象：当线圈中的电流发生改变时，线圈本身产生感应电动势，阻碍原来电流改变的现象。
2．通电自感和断电自感
电路
现象
自感电动势的作用
通电自感
接通电源的瞬间，灯泡A1较慢地亮起来
阻碍电流的增加
断电自感
断开开关的瞬间，灯泡A渐渐变暗
阻碍电流的减小
3．自感电动势
在自感现象中产生的感应电动势。
学问点三自感系数
1．定义：描述通电线圈自身特性的物理量，又称自感或电感。
2．物理意义：表示线圈产生自感电动势本事大小的物理量。
3．大小的确定因素：与线圈的大小、形态、匝数以及有无铁芯等因素有关。
4．单位：国际单位是亨利，简称亨，符号是H，常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)，1H＝103mH＝106μH。
学问点四生活、生产中的自感现象
1．自感现象广泛地存在于生活、生产之中。人们经常利用自感现象，比如通过断电自感来产生高压，日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器等都利用了这一原理。
2．自感现象也会产生危害，生产中的大型电动机一般都有自感系数很大的线圈。当电路中开关断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体，形成电弧。这不仅会烧坏开关，甚至还会危害到操作人员的平安，因此，切断这种电路时必需采纳特制的平安开关。
1．思索推断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)自感现象是由于导体本身的电流发生改变而产生的电磁感应现象。 (√)
(2)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。 (×)
(3)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量改变的快慢有关。 (√)
(4)线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯确定。 (√)
(5)当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时与原来的电流同向。 (√)
2．通过一个线圈的电流在匀称增大时，则这个线圈的()
A．自感系数也将匀称增大
B．自感电动势也将匀称增大
C．磁通量保持不变
D．自感系数和自感电动势不变
D[线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，由法拉第电磁感应定律知，磁通量改变，故C项错误；自感系数由线圈本身确定，与电流大小无关，A项错误；自感电动势E＝Leq\f(ΔI,Δt)，与自感系数和电流改变率有关，对于给定的线圈，L肯定，已知电流匀称增大，说明电流改变率恒定，故自感电动势不变，B项错误，D项正确。]
3．(多选)如图所示，带铁芯的自感线圈的电阻与电阻R的阻值相同，A1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示数小于A2示数
B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数
D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数
AD[闭合S瞬间，由于自感线圈L的阻碍，使得I1I2，电流表A1示数小于A2示数，A正确，B错误；断开S瞬间，自感线圈L与R形成闭合回路，因此电流表A1示数等于A2示数，C错误，D正确。]
考点1自感现象的理解
如图所示，在演示断电自感试验时，有时灯泡D会闪亮一下，然后渐渐熄灭，你能说出是什么缘由导致的吗？
提示：若线圈L的阻值RL小于灯泡阻值R0时，断电前稳定状态下电流IL＞ID。断电后L与D构成回路，断电瞬间由于自感现象，IL将延迟减弱，则流过灯泡D的电流为IL大于原电流，所以会使灯泡闪亮一下后再渐渐熄灭。
1．对自感现象的理解：自感现象是一种电磁感应现象，遵从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)产生缘由：通过线圈的电流发生改变，导致穿过线圈的磁通量发生改变，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，自感电动势方向与原电流方向相同(增反减同)。
(3)自感电动势的作用：阻碍原电流的改变，而不是阻挡，电流仍在改变，只是使原电流的改变时间变长，即总是起着推迟电流改变的作用。
3．对电感线圈阻碍作用的理解
(1)两种阻碍作用产生的缘由不同：线圈对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻确定的，对稳定电流阻碍作用的