4.6互感和自感导学方案

4.6《互感和自感》导学方案2011年2月28日编写者：杨洪涛审阅：张士林课时：2学习要求1.知道互感现象，以及互感现象在电工技术和电子技术中的广泛应用。2.了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响。3.知道自感系数的意义和决定因素学习重难点1.理解自感电动势的作用，会解释自感现象2.知道决定自感系数的因素3.了解自感现象的利与弊以及对它的利用和防止学习过程一、互感现象【自学】1.互感现象：绕在同一铁芯上的两个线圈，当其中一个线圈上的电流变化时，它所产生的_____________会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做_____________，这种感应电动势叫做_______________.2.利用互感现象可以把_____________从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用.__________就是利用互感现象制成的。3.互感现象是一种常见的_____________现象，不仅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_____________的电路之间.在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。二、自感现象4.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也使_____________激发出感应电动势，这种现象称为_____________.由于自感而产生的感应电动势叫_____________.探究一观察现象：灯泡A1较慢地亮起来原因：探究二三、自感系数【自学】P245.实验表明：磁场的强弱正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化，可以说自感电动势正比于电流的变化率，写成等式即_______________6.自感系数：自感系数L简称自感或电感，它跟线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关，线圈的横截面积越_____________、线圈绕制得越_____________、匝数越_____________，它的自感系数越大.另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时_____________.单位：亨利，符号是H.常用的还有（mH）和微亨（μH），换算关系是1H=_____________mH=_____________μH.四、磁场的能量1.磁场能量：自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给线圈，储存在线圈中；电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能。2.电的“惯性”：当线圈刚刚接通电源的时候，自感电动势阻碍线圈中电流的增加；当线圈中已经有了电流而电源断开或电流变弱的时候，自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数越大，这个现象越明显。【例题精讲】例题1如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。（1）当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？（2）当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？【例2】如图4-6-2所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A.在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗B.在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C.在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D.在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【例3】在图4-6-3所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光.下列说法中正确的是（）图4-6-2图4-6-3A.当断开S时，灯A立即熄灭B.当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭C.启用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭D.启用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭课堂练习1.（1997年全国）如图4-6-6所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是（）图4-6-6A.合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭2.如图4-6-7所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的灯泡.当电键K闭合时，下面所叙述的情况中正确的是（）图4-6-7A.A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭B.B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭C.A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭D.A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭3.（2001年上海高考）如图4-6-8所示是一种延时开关.当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通.当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则（）图4-6-8A.由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D.如果断开B线圈的电键S2，延时将变长拓展提高【例4】如图4-6-4所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡.随着开关S的闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）（）图4-6-4A.S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮B.S闭合，L1不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮C.S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭D.S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭思路分析：当S接通时，L的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L1和L2串接后与电源相连，L1和L2同时亮，随着L中电流的增大，L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2的电流增大，L2灯变得更亮.当S断开，L2中无电流，立即熄灭，而电感L将要维持本身的电流不变，L与L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再熄灭.综上所述，选项D正确.【例5】如图4-6-5所示两个电阻均为R，L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中电流I0=RE2.现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是（）图4-6-5A.使电路的电流减小，最后由I0减到零B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I0思路分析：S闭合，电路中电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，A错.阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，B、C错.最后达到稳定时I=RE=2I0，故D正确.课后反思