【金牌學(xué)案】年高中物理 第四章 6 互感和自感課件 新人教選修32

6互感和自感知識點(diǎn)1互感現(xiàn)象

1．定義：如圖4－6－1所示，由一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化而使其他與之不相連的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動(dòng)勢叫做互感電動(dòng)勢. 圖4－6－1

2．實(shí)質(zhì)：如圖4－6－1所示當(dāng)線圈L1

中的電流發(fā)生變化，使線圈L2

中的磁通量發(fā)生了變化，引起了感應(yīng)電流，它的感應(yīng)電流的磁場又會重新引起線圈L1

的變化，使它們的磁路交織在一起而相互影響．由此可見互感是電磁感應(yīng)的一種具體現(xiàn)象，遵循電磁感應(yīng)的所有規(guī)律，這一過程中實(shí)現(xiàn)了電能從一個(gè)電路向另一個(gè)電路轉(zhuǎn)移． 3．互感的應(yīng)用和危害

變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成．但在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會影響電路正常工作．知識點(diǎn)2自感現(xiàn)象、自感電動(dòng)勢

1．自感：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．本質(zhì)：自感是自身電流變化，使通過自身磁通量發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．總效果是電路中的電流不能突變．自感現(xiàn)象也是電磁感應(yīng)的一種特殊具體情況，遵循電磁感應(yīng)的所有規(guī)律．4．自感系數(shù)：表示線圈阻礙電流變化的物理量，符號為L，單位為亨利(H)，簡稱亨．5．決定線圈自感系數(shù)的因素：線圈長短、線圈單位長度的匝數(shù)、線圈的橫截面積、線圈中是否有鐵芯.

6．自感電動(dòng)勢的方向：自感電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化．導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢與原來電流方向相反；導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢與原來電流方向相同．

7．自感現(xiàn)象的應(yīng)用：日光燈電路、LC振蕩電路等． 8．自感現(xiàn)象的危害與防止：在切斷自感系數(shù)很大、而電流又很強(qiáng)的電路，瞬間形成電弧，必須采用特制的安全開關(guān)；精密線繞電阻為了消除使用過程中電流變化引起的自感現(xiàn)象，采用雙線繞法．

【例1】如圖4－6－2所示，E為電源，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2

是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對于這個(gè)電路，下列說法不正確的是()圖4－6－2A．剛閉合S的瞬間，通過D1、D2

的電流大小相等B．剛閉合S的瞬間，通過D1、D2

的電流大小不等C．閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1

熄滅，D2

比S剛閉合時(shí)亮D．閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開瞬間，D1

不立即熄滅，D2

立即熄滅

解析：通過線圈的電流不能突變．閉合S的瞬間，L相當(dāng)于斷路，電路穩(wěn)定后，L相當(dāng)于短路，S斷開瞬間，電流不能突變?yōu)?.答案：B1．(雙選)在如圖4－6－3中所示的電路中，A1

和A2

是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可忽略，下列說法中正確的是()

圖4－6－3A．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2

先亮，A1

后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1

和A2

始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1

和A2

都要經(jīng)過一會兒才熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2

立即熄滅，A1

過一會兒才熄滅

解析：S閉合接通電路時(shí)，A2

支路中的電流立即達(dá)到最大，由于線圈的自感作用，A1

支路電流增加的慢，A1

后亮；A1

中的電流穩(wěn)定后，線圈的阻礙作用消失，A1

與A2

并聯(lián)，亮度一樣；S斷開時(shí)，L和A1、A2

組成串聯(lián)的閉合回路，A1

和A2

亮度一樣，由于L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙L中原電流的消失，使A1和A2

過一會才熄滅．答案：AC通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格R＝RL

L較大L很大(有鐵芯)RL<RA現(xiàn)象在S閉合后瞬間，A2

燈立即亮起來，A1

燈逐漸變亮，最終一樣亮在S斷開時(shí)，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅．(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實(shí)驗(yàn)，斷開S時(shí)，會看到燈A馬上熄滅)能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能知識識點(diǎn)點(diǎn)3自感感現(xiàn)現(xiàn)象象分分析析【例例2】(雙選選)如圖圖4－－6－－4所所示示的的電電路路甲甲、、乙乙中中，，電電阻阻R和自自感感線線圈圈L的電阻值值都很小小．接通通S，，使電路路達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定，燈燈泡A發(fā)發(fā)光()圖4－6－4A．在電電路甲中中，斷開開S，，A將將漸漸變變暗B．在電電路甲中中，斷開開S，，A將將先變得得更亮，，然后漸漸漸變暗暗C．在電電路乙中中，斷開開S，，A將將漸漸變變暗D．在電電路乙中中，斷開開S，，A將將先變得得更亮，，然后漸漸漸變暗暗解析：在甲圖中中，由于于燈與線線圈串聯(lián)聯(lián)，穩(wěn)定定時(shí)流過過燈和線線圈的電流流相等，，S斷開時(shí)，，流過線線圈的電電流逐漸漸減小，，燈漸漸漸變暗．在在乙圖中中，由于于線圈的的電阻很很小，穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)流流過線圈圈的電流比流過過燈的電電流大，，S斷開時(shí)，，燈更亮亮一下再再熄滅；；所以，，A、D正確確．答案：AD2．如圖圖4－－6－5所示示，多匝匝電感線線圈的電電阻和電電池內(nèi)阻阻都忽略不計(jì)計(jì)，兩個(gè)個(gè)電阻的的阻值都都是R，開關(guān)S原原來打開開，電流流為I0，今合上上開關(guān)將將一電阻阻短路，，于是線線圈有自自感電動(dòng)動(dòng)勢產(chǎn)生生，這電動(dòng)勢()圖4－－6－5A．有阻阻礙電流流的作用B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻阻礙電流流增大的的作用，，因而電電流I0保持不變變D．有阻阻礙電流流增大答案：D解析：當(dāng)S合上時(shí)，，電路的的電阻減減小，電電路中電電流要增增大，故L要產(chǎn)生阻止；當(dāng)S閉合電流穩(wěn)定后，L的自感作用消失，電路的電流題型1通、斷電電自感現(xiàn)現(xiàn)象的分分析【例3】如圖4－6－6所示示中燈LA、LB完全相同同，帶鐵鐵芯的線圈L的的電阻可可忽略．．則()圖4－－6－6A．S閉閉合的的瞬間，，LA、LB同時(shí)發(fā)光光，接著著LA變暗，LB更亮，最最后LA熄滅B．S閉閉合瞬瞬間，LA不亮，LB立即亮C．S閉閉合瞬瞬間，LA、LB都不立即亮D．穩(wěn)定后再再斷開S的的瞬間，LA、LB熄滅解析：S接通的瞬間，，L支路中電流從從無到有，因因此，L中產(chǎn)生的自感電電動(dòng)勢阻礙電電流增加，由由于有鐵芯，，自感系數(shù)較大，，對電流的阻礙礙作用也就很很強(qiáng)，S接通的瞬間，，干路中的電電流幾乎全部流過LA，所以LA、LB會同時(shí)亮．又又由于L中電流很快穩(wěn)定，感應(yīng)電電動(dòng)勢很快消消失，L的阻值很快就就變得很小，，對LA起到“短路””作用，因此，，LA熄滅，這時(shí)電電路的總電阻阻比剛接通時(shí)小，由恒恒定電流知識識可知，LB會比以前更亮亮，故選A.答案：A3．(雙選)如圖4－6－7所示示，電路中L為一電感線圈圈，ab支路和cd支路電阻相等等，則()圖4－6－－7A．剛合上開開關(guān)S時(shí)時(shí)，電流表A1的示數(shù)小于電電流表A2的示數(shù)B．剛合上開開關(guān)S時(shí)時(shí)，電流表A1的示數(shù)等于電電流表A2的示數(shù)C．?dāng)嚅_開關(guān)關(guān)S時(shí)，，電流表A1的示數(shù)大于電電流表A2的示數(shù)D．?dāng)嚅_開關(guān)關(guān)S時(shí)，，電流表A1的示數(shù)等于電電流表A2的示數(shù)解析：剛合上開關(guān)S時(shí)，因?yàn)樽愿懈芯€圈的存在在，阻礙A1電流的增加，電流流表A1的示數(shù)小于電電流表A2的示數(shù)，穩(wěn)定定后因?yàn)殡娮柘嗟?，示?shù)數(shù)相等，A正確；斷開開開關(guān)S時(shí)，A1、A2在同一回路中，電流相等等，D正確確．答案：AD題型2自感現(xiàn)象中的的圖象問題【例4】如圖4－6－8所所示的電路中中，S閉合合時(shí)流過電感感線圈的電流為2A，流流過燈泡的電電流是1A，將S突然斷開開，則S斷開前后，能能正確反映流流過燈泡的電電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖圖象是()圖4－6－－8解析：由題圖可知，，S閉合時(shí)，流過過燈泡、線圈圈L的電流方向都自左向向右，在S斷開的瞬間，，流過L的電流大小仍仍為2A，方向仍從左向向右，它與燈燈泡構(gòu)成串聯(lián)聯(lián)回路，故流流過燈泡的電電流大小變成2A，方向變成由由右向左，然然后逐漸減小小為零，D正確．答案：D4．緊靠在一一起的線圈A與B如圖4－6－9甲所所示，當(dāng)給線圈A通以圖乙所示示的電流(規(guī)規(guī)定由a進(jìn)入，