4 互感和自感 学习任务一 互感现象 [科学论证] 如图所示,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 [教材链接] 阅读教材,回答下列问题: 互感和互感电动势 两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流 时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生 ,这种现象叫作互感,这种感应电动势叫作 . 例1 (多选)目前无线电力传输已经比较成熟.如图所示为一种非接触式电源供应系统,这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是 ( ) A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势 B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势 C.A线圈中电流越大,B线圈中感应电动势越大 D.A线圈中电流变化越快,B线圈中感应电动势越大 [反思感悟] 【要点总结】 1.对互感现象的理解 (1)互感现象是一种常见的电磁感应现象,它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. (2)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路. 2.应用与危害 (1)应用:变压器、收音机的磁性天线. (2)危害:在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作. 学习任务二 自感现象、磁场中的能量 [模型建构] 通电自感 通电自感电路图如图所示,A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合开关S,调节滑动变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,断开开关S,然后再闭合开关S,观察现象. (1)通电时有什么现象发生 (2)根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因. [模型建构] 断电自感 断电自感电路图如图所示,线圈L的直流电阻大于灯泡A的电阻,闭合开关S,待灯泡A正常发光,然后断开开关S. (1)你观察到什么现象 试分析该现象发生的原因. (2)要使开关S断开后,A比原来更亮,需要满足什么条件 [教材链接] 阅读教材,回答下列问题: 自感和自感电动势 当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场在 激发出 ,这种现象称为自感.自感现象中产生的感应电动势叫作 . 例2 为测量线圈L的直流电阻R0,某研究小组设计了如图所示电路.已知线圈的自感系数较大,两电表可视为理想电表,其示数分别记为U、I,实验开始前,S1处于断开状态,S2处于闭合状态.关于实验过程,下列说法不正确的是 ( ) A.闭合S1,电流表示数逐渐增大至稳定值 B.闭合S1,电压表示数逐渐减小至稳定值 C.待两电表示数稳定后,方可读取U、I的值 D.实验结束后,应先断开S1 [反思感悟] 变式1 在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调节R,使L1和L2的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I,然后断开S,若t'时刻再闭合S,则在t'前、后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是图中的(电源内阻及导线电阻不计) ( ) [反思感悟] 【要点总结】 1.自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化. (2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化. (3)电流稳定时,线圈就相当于普通导体. (4)自感现象表明磁场具有能量,自感现象当然遵守能量守恒定律. 2.通电自感与断电自感的比较 通电自感 断电自感 电路图 器材规格 A1、A2灯同规格,R接入电路的阻值等于RL,L较大 L很大(有铁芯),RL
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