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1、人教版 选修3-2 第四章 电磁感应第四章 电磁感应 第6节节 互感和自感 课前预习 作业 1两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_。 2互感现象是一种常见的电磁感应现 象，它不仅发 生于 _的两个线圈之间，而且可以发生于任何两个 _之间。 3互感现象可以把_从一个电路传到另一个电路。_ 就是利用互感现象制成的。 互感 互感电动势 绕在同一铁芯上 相互靠近的电路 能量 变压器 4自感：当一个线圈中的电流增大时，它产生的自感电动势 的方向与 原电流的方向_，阻碍电流的增大；当其中的电
2、流减小时，自感电 动势 的方向与原电流的方向_，阻碍电流的减小。 5自感电动势 的大小：E_，其中L是自感系数，简称自感或电感 。单位：_，符号：_。1 H_ mH_ H。自感系数 大小的决定因素：自感系数与线圈的_、_、_，以及是否有 铁芯等因素有关。 6自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有时，电源把能量 输送给_，储存在_中，电流减小时，磁场中的能量释放出来转 换为电 能。 相反相同 享利H103106 大小形状圈数 线线圈 磁场场 课堂对点训练 1(多选)如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F 将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟
3、一段时间 才被释放。则( ) A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线圈的开关S2，无延时作用 D如果断开B线圈的开关S2，延时将变长 知识识点一互感现象 解析 线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生，随S1的断开而消失 。当S1闭合时，线圈A中的磁场穿过线 圈B，当S2闭合，S1断开时 ，线圈A在线圈B中的磁场变 弱，线圈B中有感应电 流，B中电流 的磁场继续 吸引D而起到延时的作用，所以B正确A错误 ；若S2断 开，线圈B中不产生感应电 流而起不到延时作用，所以C正确D错 误。 2在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀
4、双掷开关原来接在点1，现把它从 1扳向2，如图所示，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是( ) A先由PQ，再由QPB先由QP，再由PQ C始终由QPD始终由PQ 解析 开关由1扳到2，线圈A中电流产生的磁场由左向右先减小后反向 增加，由楞次定律可得R中电流由QP，选项 C正确。 3如图所示，在同一平面内的A、B两线圈，当开关S闭合和断 开瞬间，B线圈中感应电 流的方向如何？ 答案 开关S闭合瞬间，B线圈中产生顺时针 方向的电流 开 关S断开瞬间，B线圈中产生逆时针 方向的电流。 解析 当开关S闭闭合的瞬间间，A线线圈中有电电流I通过过。由安培定则则可知其将在A线线圈周围围 产产生磁场场，
5、该该磁场场从B线线圈内垂直纸纸面穿出，使B线线圈中的磁通量增大。由楞次定律可知B 线线圈中将产产生感应电应电 流，感应电应电 流的磁场场方向应应与A线线圈中电电流产产生的磁场场方向相反，即 垂直纸纸面向里，再由安培定则则可判定B线线圈中感应电应电 流的方向应应是顺时针顺时针 方向。当开关S断 开的瞬间间，电电流I所产产生的磁场场穿过过B线线圈的磁通量减小，这时这时 B线线圈内将产产生感应电应电 流， 感应电应电 流的磁场场方向与原磁场场方向相同，即垂直纸纸面向外，再由安培定则则可判定B线线圈中 感应电应电 流的方向应应是逆时针时针 方向。 点评 互感现现象是一种常见见的电电磁感应现应现 象，它
6、不仅仅可以发发生于绕绕在同一铁铁芯上的两 个线线圈之间间，而且可以发发生于任何两个相互靠近的电电路之间间。 4.关于自感现象，正确的说法是( ) A感应电 流一定和原来的电流方向相反 B对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势 也越大 C对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大 D对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势 也越大 解析 当电流增加时，感应电 流的方向与原来的电流反向，当电流减小 时与原来的电流同向，故选项 A错误 ；自感电动势 的大小，与电流变化 快慢有关，与电流变化大小无关，故选项 B错误 ；自感系数只取决于线 圈本身的因素，与电流变化情况无
7、关。故选项 C错误 ；结合选项 B的错 误原因可知，选项 D正确。 知识识点二自感现象 5关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A线圈的自感系数越大，自感电动势 就一定越大 B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C线圈中电流变化越快，自感系数越大 D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 解析 自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定， 故B、C错，D对；自感电动势 不仅由自感系数决定，还与电流变化快 慢有关，故A错。 6如图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其 阻值与R相同。在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是(
8、) A接通时A1先达最亮，断开时A1后灭 B接通时A2先达最亮，断开时A1后灭 C接通时A1先达最亮，断开时A1先灭 D接通时A2先达最亮，断开时A2先灭 解析 当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线 圈的电流由零变 大时，线圈上产生自感电动势 阻碍电流的增大，使通过线 圈的电流从零开始慢慢增加， 所以开始时电 流几乎全部从A1通过，而该电 流又将同时分路通过A2和R，所以A1先达最 亮，经过 一段时间电 路稳定后，A1和A2达到一样亮；当开关S断开时，电源电流立即为 零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线 圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势 阻碍电流的减小，使
9、线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电 流，所以A1后灭。 7(多选)如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽 略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是( ) AS闭合后，A、B同时发 光且亮度不变 BS闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭 CS断开的瞬间，A、B同时熄灭 DS断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭 解析 线圈对变 化的电流有阻碍作用，开关接通时，A、B串联，同时 发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使A被短路，所以A错 误，B正确；开关断开时，线圈与A构成回路，阻碍电流变小，产生自感 电动势 ，使A再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C错误 ，D正确。 8
10、如图所示，线圈的自感系数很大，直流电阻为零，若电 阻RRL，在开关S断开后，灯泡明暗情况如何变化？若R RL，开关S断开后，灯泡明暗情况如何变化？ 解析 当S断开后，原来电源提供的电流I2立即消失，但自 感线圈贮存的磁场能释放转化成电能通过小灯泡。通过自 感线圈的电流I1由于自感的作用，在电路切断后是逐渐衰减 的，因而S断开后通过灯泡的电流由I1逐渐减小到零。因为 RRL，所以I1I2，即小灯泡在熄灭前不会比原来更亮。若R RL，则I1I2，这时 小灯泡会先变亮，然后再逐渐熄灭。 9(多选)如图所示电路中，L为自感系数很大的电感线圈，N为 试电 笔中的氖管(启辉电压约 70 V)，电源电动势约
11、为 10 V。已 知直流电使氖管启辉时辉 光只产生在负极周围，则( ) AS接通后，氖管不会亮 BS接通时启辉，辉光在a端 CS接通后迅速切断时启辉，辉光在a端 D条件同C，辉光在b端 解析 接通时电压 不足以使氖管发光，迅速切断S时，L中产生很 高的自感电动势 ，会使氖管发光，b为负 极，辉光在b端。故A、 D项正确。 知识识点三自感现象的应用、防止及综合问题 10在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化 而引起的自感现象，采取了双线绕 法，如图所示，其道理是( ) A当电路中的电流变化时，两股导线 中产生的自感电动势 互相抵消 B当电路中的电流变化时，两股导线 中产生的感应电 流互
12、 相抵消 C当电路中的电流变化时，两股导线 中产生的磁通量互相 抵消 D以上说法均不对 解析 由于采用了双线绕 法，两根平行导线 中的电流反向， 它们产 生的磁通量相互抵消。不论导线 中的电流如何变化， 线圈中的磁通量始终为 零，所以消除了自感现象的影响。 11在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串 联一个带铁 芯的电感线圈L和一个滑动变 阻器R。闭合开关S 后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的 电流均为I。然后，断开S。若t时刻再闭合S，则在t前后 的一小段时间 内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2 随时间t变化的图象是( ) 温馨提示：请点击按扭进入WORD文档作业 课后提升训练
