《创新课堂》第二章 电磁感应 4.互感和自感 高中物理选择性必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

4.互感和自感 学习目标 1.了解互感现象及其应用。 2.了解自感现象，能利用电磁感应规律分析通电自感、断电自感现象。 3.知道自感电动势的概念及表达式，知道自感系数大小的决定因素，了解自感现象中的能量转化。 知识点一　互感现象 　情境：如图为法拉第实验线圈及电路简图，实验中两个线圈之间没有用导线连接。 问题：（1）当线圈L1中的电流恒定时，线圈L2中是否会产生感应电流？其原因是什么？ （2）当线圈L1中的电流变化时，线圈L2中是否会产生感应电流？其原因是什么？ 提示：（1）当线圈L1中的电流恒定时，其形成的磁场是稳定的，穿过两个线圈的磁通量都不会变化，线圈L2中不会产生感应电流。 （2）当线圈L1中的电流变化时，其形成的磁场是变化的，穿过两个线圈的磁通量都会变化，线圈L2中会产生感应电流，其原因是L2中产生了感应电动势。 1.定义：两个相互　靠近　的线圈，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　感应电动势　的现象。产生的电动势叫作　互感　电动势。 2.应用：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　互感现象　制成的。 3.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。 【易错辨析】 （1）互感现象不属于电磁感应现象。（　×　） （2）互感现象能发生在任何两个电路之间。（　×　） （3）互感现象总是有害的。（　×　） 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。 2.一个线圈中电流变化越快（电流的变化率越大），另一个线圈中产生的互感电动势越大。 3.互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 【例1】 （互感现象的理解）关于互感现象，下列说法正确的是（　　） A.两个线圈之间必须有导线相连，才能产生互感现象 B.互感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈 C.互感现象都是有益的 D.在电力工程和电子电路中不存在互感现象 答案：B 解析：两个线圈之间没有导线相连，也能产生互感现象，选项A错误；互感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈，选项B正确；互感现象不都是有益的，有时会影响电路的正常工作，选项C错误；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，选项D错误。 【例2】 （互感现象的应用）〔多选〕（2025·河南信阳期末）一款无线充电的送餐机器人的充电原理简化示意图如图所示，地面供电装置将电能传输至机器人底部的感应装置中，从而给机器人充电。下列说法中正确的是（　　） A.该无线充电过程利用了电磁感应的原理 B.地面供电装置接入的是恒定电流 C.地面供电装置会产生随时间变化的磁场 D.充电时，穿过感应装置中线圈的磁通量必须是变化的 答案：ACD 解析：该无线充电过程利用了电磁感应的原理，A正确；地面供电装置要产生随时间变化的磁场，所以接入的是变化的电流，B错误，C正确；充电时，穿过感应装置中线圈的磁通量必须是变化的，这样才能产生感应电流，D正确。 知识点二　自感现象 　情境：某校师生进行“千人震”趣味实验，如图为其简化的电路图，其中L是镇流器（带铁芯的线圈），先闭合开关S通电，一节干电池不足以让这么多人感觉到被电击，但断开开关S的瞬间，师生们都会突然明显感受到电击作用。 问题：上述实验现象的原因是什么？ 提示：当开关闭合后，镇流器与师生们并联，由于干电池的电动势较小，所以电流很小，师生们不会感觉到电击；但在断电的瞬间，镇流器的电流迅速减小，瞬间产生很大的感应电动势，从而使师生们明显感受到电击的作用。 1.自感现象：当一个线圈中的　电流　变化 ... ...