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高中物理选择性必修二学案第二章第四节互感和自感--第1页
第四节互感和自感
[学习目标]1.了解互感现象及其应用.2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电
ΔI
自感现象.3.了解自感电动势的表达式E=L,知道自感系数的决定因素.4.了解自感现象中的
Δt
能量转化.
一、互感现象
1.互感和互感电动势:两个相互靠近但导线不相连的线圈A、B,当线圈A中的电流发生变
化时,它产生的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势.根据对称性思想,线圈B中感
应电流的变化,同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势,这种现象称为互感,所产生的
感应电动势称为互感电动势.
2.应用:利用互感现象,可以将一个线圈中变化的信号传递到另外一个线圈,如变压器,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.
二、自感现象
由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感.在自感现象中产生的感应电
动势,称为自感电动势.
三、自感系数
ΔIΔI
1.自感电动势:E=L,其中是电流的变化率;L是自感系数,简称自感或电感.单位:
ΔtΔt
亨利,符号:H.
2.自感系数与线圈的形状、长短、匝数,以及是否有铁芯等因素有关.
四、磁场的能量
1.线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,储存在磁场中.
2.线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能.
3.自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质.
1.判断下列说法的正误.
(1)两个线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象.(×)
(2)自感现象中,感应电流一定与原电流方向相反.(×)
高中物理选择性必修二学案第二章第四节互感和自感--第1页
高中物理选择性必修二学案第二章第四节互感和自感--第2页
(3)线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关.(×)
(4)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大.(√)
(5)没有发生自感现象时,即使有磁场也不会储存能量.(×)
2.如图1所示,电路中电源内阻不能忽略,L的自感系数很大,其直流电阻忽略不计,A、
B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,A灯________变亮,B灯________变亮.当S断开
时,A灯________熄灭,B灯________熄灭.(均选填“立即”或“缓慢”)
图1
答案缓慢立即缓慢缓慢
一、互感现象
导学探究如图2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?
图2
答案两个线圈之间并没有导线相连,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场
会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化,从而产生感应电动势.
知识深化
1.一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感应电动势越大.
2.应用与危害
(1)应用:变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现
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