2024_2025学年新教材高中物理第二章电磁感应4互感和自感学案新人教版选择性必修第二册.docVIP

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互感和自感

课程标准

素养目标

1.通过试验，了解自感现象。

2.能举例说明自感现象在生产生活中的应用。

1.了解自感现象和互感现象的概念，说明自然现象，解决实际问题。（物理观念）

2.能在问题情境中应用楞次定律推断自感电动势的方向，知道自感电动势的大小符合法拉第电磁感应定律。（科学思维）

3.通过试验视察通电自感和断电自感现象，并能说明其工作原理。（科学探究）

必备学问·自主学习

一、互感现象

二、自感现象

1.自感现象：一个线圈中的电流变更时，它所产生的变更的磁场在它本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫作自感电动势。

2.通电自感和断电自感：

电路

现象

自感电动势的作用

通电

自感

接通电源的瞬间，灯泡A1较慢地亮起来

阻碍电流的增加

断电

自感

断开开关的瞬间，灯泡A渐渐变暗。有时灯泡A会闪亮一下，然后渐渐变暗

阻碍电流的减小

3.自感系数：

（1）自感电动势的大小：E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中L是线圈的自感系数，简称自感或电感。

（2）单位：亨利，符号：H。常用的还有毫亨（mH）和微亨（μH）。换算关系是：1H＝103mH＝106μH。

（3）确定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形态、圈数以及是否有铁芯等。

三、自感现象中的能量转化

1.自感现象中的磁场能量：

（1）线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，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。

2.电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流变更的“惯性”。

【易错辨析】

（1）自感现象中，感应电动势肯定和原电流方向相反。（×）

（2）线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数肯定较大。（×）

（3）对于同一线圈，当电流变更较快时，线圈中的自感电动势也较大。（√）

（4）没有发生自感现象时，即使有磁场也不会存储能量。（×）

关键实力·合作学习

学问点一对自感现象的理解

1.自感现象的产生：当线圈中的电流变更时，产生的磁场及穿过自身的磁通量随之变更，依据楞次定律，会在自身产生感应电动势，叫自感电动势。

2.规律：自感现象也是电磁感应现象，也符合楞次定律，可表述为自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变更。

①当原电流增加时，自感电动势阻碍原电流的增加，方向与原电流方向相反。

②当原电流减小时，自感电动势阻碍原电流的减小，方向与原电流方向相同。

③自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变更，但阻挡不住，只是变更得慢了。

收音机里的“磁性天线”怎样把广播电台的信号从一个线圈传到另一个线圈？

提示：利用互感现象。

【典例】（多选）关于自感现象，下列说法中正确的是（）

A．对于同一线圈，当电流变更较快时，线圈中的自感系数也较大

B.线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数肯定较大

C．感应电流方向不肯定和原电流方向相反

D．对于同一线圈，电流变更越快，线圈中的自感电动势越大

【解题探究】

（1）线圈中的自感电动势的大小由什么确定？

提示：依据E＝Leq\f(ΔI,Δt)可知，线圈中的自感电动势的大小由线圈的自感系数和电流变更快慢确定。

（2）线圈的自感系数与什么有关？

提示：自感系数的确定因素：线圈的大小、形态、圈数，以及是否有铁芯。

【解析】选C、D。自感系数是由线圈本身的特性确定的，与自感电动势的大小、电流变更快慢无关，A、B错误；依据楞次定律，当原电流增大时，感应电流与原电流方向相反；当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同，C正确；依据法拉第电磁感应定律，电流变更越快时，磁通量变更越快，自感系数不变，自感电动势越大，D正确。

1.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（）

A．穿过螺线管的磁通量发生变更时，螺线管内部就肯定有感应电流产生

B．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就肯定有感应电流

C．线圈中磁通量变更越大，线圈中产生的感应电动势肯定越大

D．线圈中电流变更越快，线圈中产生的自感电动势肯定越大

【解析】选D。穿过闭合回路的磁通量变更时，电路中产生感应电流，穿过螺线管的磁通量发生变更时，假如电路不闭合，螺线管内部不肯定产生感应电流，故A错误；穿过闭合回路的磁通量变更时，电路中产生感应电流，电路的一部分做切割磁感线运动时，假如电路不闭合，电路不会产生感应电流，故B错误；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变更率成正比，与磁通量的变更量无关，磁通量的变更量大，感应电动势不肯定大，故C错误；由E＝Leq\f(ΔI,Δt)可知，线圈中电流变更越快，线圈中产生的自感电动势肯定越大，故D正确。

2.关于电磁感应，下列说法中正确的是（）

A．由于自感电流总是阻碍原电流的变更，所以自感电动势的方向总与原电流的方向相反

B．在