2025年高中物理选择性必修二学案 第二章第四节 互感和自感.pdfVIP

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

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．(×)

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

(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