2.4自感和互感 学案

中小学教育资源及组卷应用平台 2.4 自感和互感 一、考点梳理 考点一、自感和自感电动势 1.定义：由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。 2.自感电动势的作用： 总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。 3.自感电动势的方向： 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。 4.自感电动势大小： ，大小由电流变化的快慢和自感系数决定。 【典例1】下列关于线圈中自感电动势的大小的说法正确的是（ ） A．电流变化越大，自感电动势越大 B．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】B 【解析】由自感电动势可知，自感电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流的大小及电流变化的大小无关，选项A、C、D错误，选项B正确。 【典例2】如图所示，将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花。下列说法正确的是（　　） A．产生电火花的回路只由导线与电池组成 B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花 C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响 D．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向 【答案】B 【解析】AC．回路由导线、锉刀、电池组成，故锉刀必须用易导电的材料制成，所以A、C错误；BD．锉刀表面凹凸不平，在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化，线圈产生自感电动势，电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关，故B正确，D错误。 练习1、关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是（　　） 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】B 【解析】AB．电感一定时，电流变化越快，越大，由E=L知，自感电动势越大，故A错误，B正确； C．线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错误； D．当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错误。 考点二、线圈的自感系数及其决定因素 1.定义：自感系数是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，简称为自感或电感，用表示。 2.（1）大小：线圈长度越长，线圈横截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。 （2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在内改变时产生的自感电动势的大小。 （3）单位：亨利（符号），亨=毫亨=微亨（）。 【典例1】自感系数L的单位，如果用国际单位制的基本单位的符号来表示，正确的是（　　） A．s·V/A B．kg·m2/（A2·s2） C．N·m/A D．kg·V（A·s2） 【答案】B 【解析】物理公式不仅确定了物理量的数量关系，还确定了单位关系，由自感电动势公式可知 自感系数L单位是 【典例2】关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是（ ） A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大 B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量 C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变 D．自感电动势总与原电流方向相反 【答案】C 【解析】线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以A错误；线圈的自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率成正比，与电流的变化量无关，所以B错误；线圈的 ... ...