2022年高二物理 46互感和自感学案

2022年高二物理 46互感和自感学案【教学目标】了解互感和自感现象了解自感现象产生的原因知道自感现象中的一个重要概念自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素重点：自感现象及自感系数难点： 自感现象的产生原因分析通、断电自感的演示实验中现象解释【自主预习】 （一）互感现象两个线圈之间并没有导线相连，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感应电动势。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。利用互感现象可以把 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。(二)、自感现象实验1：演示通电自感现象。实验电路如图。开关接通时，可以看到 实验2：断电自感现象。实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，可以看到 上述现象属于一种特殊的电磁感应现象，发生电磁感应的原因是由于通过导体 的电流发生变化而引起磁通量变化。这种电磁感应现象称为 。1、自感现象：由于 发生变化而产生的电磁感应现象。2、自感电动势：在 现象中产生的感应电动势。在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。3、特点：自感电动势总是 导体中原来电流的 的。4、自感系数自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。理论分析表明： E= 。L称为线圈的自感系数，简称自感或 。自感表示线圈产生 本领大小的物理量。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。单位：亨利(H) 1H= mH= H【典型例题】一、断电自感的常规考查【例1】 如图463所示，当开关S断开时，电路中会产生自感现象，称为断电自感，回答下面几个问题：(1)电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？(2)产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？(3)开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？(4)开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？二、自感系数的考查【例2】 关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是()A线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D不管电流如何变化，线圈的自感系数不变三、含容电路自感现象的综合考查【例3】 如图1所示，电阻R13 ，R26 ，线圈的直流电阻不计，电源电动势E5 V，内阻r1 .开始时，电键S闭合，则()A断开S前，电容器所带电荷量为零B断开S前，电容器两端的电压为 VC断开S的瞬间，电容器a板带上正电D断开S的瞬间，电容器b板带上正电思维步步高电容器在正常工作时和电键断开时所起作用有何不同？断开前电容两端电压为多少？断开后形成回路了吗？四、断电自感的综合考查【例4】如图4所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()A合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭【课后练习】1.关于自感现象，下列说法中正确的是()A自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B自感电动势总是阻止原电流的变化C自感电动势的方向总与原电流方向相反D自感电动势的方向总与原电流方向相同2某线圈通有如图464所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A第1 s末B第2 s末C第3 s末 D第4 s末3如图465所示电路中，L是一个带铁芯的线圈，R为纯电阻，两支路的直流电阻相等，A1、A2为双向电流表，在接通和断开开关S的瞬间，两电流表读数I1、I2分别是()AI1I2 BI1I2，I1I2CI1I2，I1I2 DI1I2，I1I24日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下()A灯管点燃发光后，启动器中的触片是分离的B灯管点燃发光后，镇流器起降压限流作用C镇流器起限流作用D镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高压5. 如图2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开关S闭合时，下面说法中正确的是()AA灯比B灯先亮，然后A灯熄灭BB灯比A灯先亮，然后B灯熄灭CA灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭DA灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭6.关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是()A在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大B在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大C自感电动势的方向总与原电流的方向相反D当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同7在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是()A日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用B镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃灯管后起降压限流作用C日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗8下列哪些单位关系是不正确的()A1 亨1 欧秒B1 亨1 伏安/秒C1 伏1 韦/秒 D1 伏1 亨安/秒9如图5所示，是演示自感现象的实验电路图下列说法中正确的是()A在断开开关S后的一段短暂时间里，A中仍有电流通过，方向为abB在断开开关S后的一段短暂时间里，L中仍有电流通过，方向为abC在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能10如图6所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈现将S闭合，下面说法正确的是()AB、C灯同时亮，A灯后亮BA、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭CA灯一直不亮，只有B灯和C灯亮DA、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化11如图7所示，电灯A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A，B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()AB灯立即熄灭BA灯将比原来更亮一些后再熄灭C 有电流通过B灯，方向为cdD有电流通过A灯，方向为 ba12.如图3所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计，开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()Aa先变亮，然后逐渐变暗Bb先变亮，然后逐渐变暗Cc先变亮，然后逐渐变暗Db、c都逐渐变暗