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1、第四章,电磁感应,第六节互感和自感,变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开时，在开关中的金属片之间会产生火花放电，你知道这是为什么吗？,知识自主梳理,1互感 互不相连的并相互靠近的两个线圈，当一个线圈的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生_，这种现象叫做互感。(如图所示),互感现象,知 识 点 1,感应电动势,2互感电动势 互感现象中的电动势叫_。 3互感的应用和危害 (1)互感现象可以把能量由一个电路传递到另_。变压器就是利用互感现象制成的。 (2)在电力工程和电子电路中，_有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感。,互感电动势,一个电路,互感现
2、象,1概念 由于导体_发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。 2自感电动势 由于_而产生的感应电动势。,自感现象,知 识 点 2,本身的电流,自感,3通电自感和断电自感,亮起来,增加,变暗,减小,1概念 自感电动势与导体中电流的变化率成正比，比例恒量即为_，简称自感或电感。 2决定因素 自感系数L与线圈的形状、长短、_及_有关。线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越密，其自感系数L就_。如果线圈内有铁芯，则自感系数L会比没有铁芯时_。,自感系数,知 识 点 3,自感系数,匝数,有无铁芯,越大,大的多,3单位 亨利(符号H)1H_mH_H。 4物理意义 表征线圈产生自感电动势_的物理量。数值
3、上等于通过线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势的大小。,103,106,本领大小,1自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给_，储存在_中。 (2)线圈中电流减小时，_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_的“惯性”。,磁场的能量,知 识 点 4,磁场,磁场,磁场,电流变化,重点难点突破,1.自感现象 自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律。 2对自感电动势的理解 (1)产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。 (2)自感电动势的方向：当原电
4、流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同(即：增反减同)。 (3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。,一、对自感现象的理解,3对电感线圈阻碍作用的理解 若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动势阻碍电路中电流的变化，使得通过电感线圈的电流不能突变；若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的。 4自感电动势的大小 根据已知条件不同，自感电动势的大小可以有以下两种算法：,答案：由于车身颠簸，可使车弓瞬间离开电网
5、，由于自感现象，电车内部的电动机的线圈会产生一个较大的瞬时自感电动势，由于这个电动势较大，使车弓与电网之间的空气电离，产生放电现象。,二、两种电路的自感比较,特别提醒电流减小时，自感线圈中电流大小一定小于原先所通电流大小，自感电动势可能大于原电源电动势。,镇流器的自感现象,断开瞬间,只有在电路断开时才能产生很高的自感电动,势，使人产生触电的感觉,解析：镇流器就是一个自感系数较大的自感线圈，当通过线圈的电流变化时，线圈中会产生自感现象。当电路接通时，由于自感作用，线圈中电流逐渐增大，此时，产生的自感电动势并不很大，但当电路断开时，线圈中电流突然减小，线圈中产生很大的自感电动势，使人产生触电的感觉
6、。,自感现象中的能量转化仍然遵循能量守恒定律，其能量转化过程是这样的：闭合开关时，电源克服自感的阻碍作用做功，把电能储存在线圈中，此时，电能变成了磁场能；断开开关时，储存在线圈中的磁场能释放出来转化成小灯泡的电能，该电能又通过发光、发热，转变成了光能和内能。 自感实验告诉我们：磁场具有能量，磁场能够储存能量。,三、磁场的能量,考点题型设计,题型1对互感现象的分析,BC,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，所以选项B
7、正确，选项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，所以选项C正确，选项D错误。,D,解析：某一个线圈的磁场通过另一个线圈的磁场的变化率越小，影响则越小，欲使两线圈由于互感的影响尽量小，应放置成D选项的情形，这样线圈内的磁场是垂直的关系，故D选项正确。,A在电路(a)中，断开S，D将渐渐变暗 B在电路(a)中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 C在电路(b)中，断开S，D将渐渐变暗 D在电路(b)中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗,题型2对自感现象的分析,D,解析：在电路(a)中自感线圈L与灯泡D串联，D与L电流相等，断开S时产生自感电动势将使D与L中的电流值从稳定
8、状态逐渐减小，D将渐渐变暗，而不是立即熄灭。在电路(b)中，L与D并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从稳定值逐渐减小，故S断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将先变得更亮，然后渐渐变暗，故选项AD正确。,A当开关S闭合时，L1立刻变亮，L2逐渐变亮，最后两灯一样亮 B当开关S闭合时，L1、L2两灯同时亮，以后L2灯更亮，L1灯熄灭 C当开关S断开时，L1、L2立即同时熄灭 D当开关S断开时，L2立即熄灭，L1亮一会儿才熄灭,D,解析：当S闭合时，产生通电自感，此时L中没有电流通过，电路相当于L1和L2串联。随后，L会将L1逐渐短路，同时L2中电流会逐渐增大，故B对。当S断开
9、时，产生断电自感，L相当于电源且只对L1放电，故D对。,题型3互感、自感现象的应用,C,解析：当S1接通，S2、S3断开时，电源电压220V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的电压值，日光灯不能发光，选项A错误。当S1、S2接通，S3断开时，灯管两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项B错误。当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项D错误。当只有S1、S2接通，通过镇流器的电流很大，再断开S2，镇流器中会产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使灯管中的气体导电，日光灯正常发光，选项C正确。,点评：日光灯的工作原理是自感现象的具体实际应用，从能
10、否完成自感的角度理解它的工作原理，启动器仅起到通断电路的开关作用，它帮助镇流器产生自感作用从而达到使灯管发光的目的，把它的工作原理与各器件的作用结合起来，就能顺利解决这类问题。解答本题应注意以下两点：(1)S2的作用相当于启动器。(2)镇流器在日光灯点燃瞬间和正常发光后均起一定的作用。,(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？ (2)双手分别接触火线和零线，能否切断电源？ (3)单手接触相线，脚与地接触而触电，能否切断电源？ 答案：(1)不能(2)不能(3)能 解析：(1)不能。 因A处线圈是采用的双线绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量不发生改变，不能产生感应电流，故不能推动J切断电源。 (2)不能。理由同(1)。 (3)能。因为有电流通过人体而流入地下，使A中零线与火线的电流不同从而产生磁场，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源。,易错案例剖析,C,易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：,正确解答：在S接通状态下，LA、LB都能正常发光，则两支路的电流相等，都为I；当开关S断开时，由LA、LB及线圈组成闭合回路，电流由I减小，所以LA、LB中电流不会比原来大，因此LA、LB一定不会突然亮一下，而是同时变暗到熄灭，选项C正确，A、B、D错误。,课堂知识结构,随堂巩固提升,课 时 作 业,
