第4节 互感和自感(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 学习目标 1.通过实验,了解自感现象。2.能举例说明自感现象在生产生活中的应用。 1.了解互感现象及其应用。2.了解自感现象,能够通过电磁感应的规律分析通电、断电自感现象的成因。3.了解自感电动势的表达式,知道自感系数的决定因素,了解自感现象中的能量转化。 逐点清(一) 互感现象 [多维度理解] 1．互感现象：两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生_____的现象。 2．互感电动势：互感现象中产生的感应电动势。 3．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用_____制成的。 4．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。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。 [全方位练明] 1．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( ) A．t1时刻，两环间作用力最大 B．t2和t3时刻，两环相互吸引 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3和t4时刻，两环相互吸引 2．(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。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线圈中有电流，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中电流越大，B中感应电动势越大 D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大 逐点清(二) 自感现象 [多维度理解] 1．自感现象：当一个线圈中的电流_____时，它所产生的_____的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象，由于自感而产生的感应电动势叫作_____。 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_____亮起来 _____电流的增加 断电自感 断开开关的瞬间,灯泡A逐渐_____。有时灯泡A会_____一下,然后逐渐变暗 _____电流的减小 3．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)线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。 (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。 (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显。自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向。 4．通电自感和断电自感比较 项目 通电自感 断电自感 自感电路 器材规格 A1、A2灯同规格,调节R=RL1,L1的自感系数较大 L2的自感系数很大(有铁芯)、电阻较小 自感现象 在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来了,A1灯逐渐变亮,最终两灯一样亮 在开关S断开时,A灯逐渐熄灭或先闪亮一下再逐渐熄灭 自感时流经灯泡的电流变化图像 接通开关,流过灯泡A1的电流 电路稳定后,断开开关,流过灯泡A的电流 产生原因 开关闭合时,流过线圈L1的电流增大,线圈L1产生自感电动势,阻碍电流的增大,流过A1灯的电流增大很慢,又R=,最终流过两灯的电流一样大 断开开关S时,流过线圈L2的电流减小,线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,通过L2的电流会通过A灯(与原来通过A灯的电流方向相反),A灯不会立即熄灭。若IA,则A灯熄灭前要闪亮一下;若≥RA,原来的电流≤IA,则A灯逐渐熄灭 能量转化 有电能转化为L1中的磁场能 L2中的磁场能转化为电能 自感中“闪亮”与“不闪亮”问题 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮 电流突然增大,灯泡立刻变亮,然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,灯泡中电流方向不变 设电路中稳态电流为I1、I2①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡中电流方向均改变 [典例] (2 ... ...
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