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1、4.互感和自感必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练达达标自自测【素养目标】1.通过互感、自感及自感电动势等概念的提出，体会物理概念的产生过程(物理观念)2认识互感和自感是电磁感应现象的两种现象，感悟特殊现象中有它的普遍规律(科学思维)3知道自感电动势大小受到哪些因素影响(科学探究)必必备知知识自主学自主学习一、互感现象1定义：两个相互靠近的线圈之间没有导线相连，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生_的现象这种感应电动势叫作互感电动势2应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用_制成
2、的3危害：互感现象能发生在任何两个_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正常工作感应电动势互感现象相互靠近二、自感现象1自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在_激发出感应电动势的现象 遵守法拉第电磁感应定律线圈本身亨利H103106匝数铁芯三、磁场的能量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_输送给磁场，储存在磁场中(2)线圈中电流减小时，磁场中的_释放出来转化为电能 遵守楞次定律2电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中_的“惯性”能量能量电流的变化走 进 生 活图乙所示是一种延时开关的原理图，S2闭合后，当S1闭合时，电磁
3、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将延迟一段时间才被释放则下列说法是否正确(1)由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的效果()(2)由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的效果()(3)如果断开B线圈的开关S2，无延时作用()(4)如果断开B线圈的开关S2，延时将变长()关关键能力能力合作探究合作探究探究一互感现象【情境探究】这是两个大小不同的线圈A和B，两个线圈A、B之间并没有导线相连，小线圈可以套入大线圈现在让小线圈A与手机的音频输出端连接，大线圈B与扩音器的输入端连接，如图所示实验时，先打开手机的音乐，再把A线圈插入B线圈，两组线圈之间没有导线直接
4、连接，却能在扩音器上听到手机播放的音乐(1)什么是音频信号？(2)为什么能在扩音器上听见由手机输出的音乐？【核心归纳】互感的应用利用互感现象可以把电能从一个电路传递到另一个电路，因此它在电学技术中有着广泛的应用主要有以下几个方面：(1)变压器它们的结构是这个样子，它有两个线圈套在同一个铁芯上，向其中一个线圈通入变化的电流时，在另一个线圈中就会产生感应电动势，对外供电电能从一个线圈传到了另一个线圈(2)收音机收音机中的磁性天线也是利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传递到另一个线圈的(3)无线充电【应用体验】例1如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则()A线圈a输入正弦式交变电流，线圈b可
5、输出恒定电流B线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D线圈a产生的磁场变化时，线圈b一定产生感应电动势答案：D【针对训练】1.(多选)某电磁冲击钻的原理图如图所示，若突然发现钻头M向右运动，则可能是()A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案：AC解析：当一个线圈的电流发生变化时，由于互感作用，相邻线圈中产生感应电流当含有电源的线圈中电流增大时，钻头M中的线圈中产生感应电流且受斥力作用而向右运动探究二自感现象【情境探究】按照图示连接电路
6、(1)开关S接通时，灯泡1和2的发光情况有什么不同？(2)利用已学知识解释该现象提示：(1)灯泡2立即发光，而灯泡1是逐渐亮起来的(2)接通电源的瞬间，电流增加，线圈L中产生感应电动势根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的增加，所以灯泡1慢慢地亮起来【核心归纳】1.自感电动势(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)方向当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同)(3)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
7、作用2通电自感与断电自感比较项目与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流立刻变大，灯泡变亮，然后逐渐变暗断电时电流逐渐减小灯泡逐渐变暗电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2若I2I1，灯泡逐渐变暗若I2I1，灯泡闪亮后逐渐变暗两种情况灯泡中电流方向均改变【应用体验】例2(多选)如图所示的电路中，L1和L2是完全相同的两个灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是()A合上开关S时，L2先亮，L1后亮，最后一样亮B合上开关S时，L1和L2始终一样亮C断开开关S时，L2立刻熄灭，L1过一会儿才熄灭D断开开关S时，L1、L2都要延迟一会儿再熄灭答案：AD解析：A
8、对，B错：合上开关S时，L2立即亮；由于线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L1的电流慢慢变大，L1会慢慢变亮最后两灯泡两端的电压一样大，所以一样亮C错，D对：断开开关S时，原来通过L2的电流立即消失；由于线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过L1的电流会慢慢变小，并且与L2形成回路，所以两灯泡一起过一会儿再熄灭【针对训练】2.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大，电阻可忽略的线圈开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定状态为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是()AI1开始较大而后逐渐变小
9、BI1开始很小而后逐渐变大CI2开始很小而后逐渐变大DI2开始较大而后逐渐变小答案：AC3.如图所示，两个灯泡L1、L2的电阻相等，线圈L的电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是()A闭合开关之后L1立刻变亮、L2逐渐变亮，然后L1、L2逐渐变暗B闭合开关之后L1、L2同时变亮，然后L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C.断开开关之后L1立即熄灭，L2逐渐变暗D断开开关之后L1逐渐变暗，L2闪亮一下再熄灭答案：B规律方法自感现象中线圈的三种处理方式通电瞬间可把线圈看成断路断电时自感线圈相当于电源，它提供的电流大小从原来的值逐渐变小电流稳定时，自感线圈相当于定值电阻，理想线
10、圈电阻为零，相当于导线随堂演随堂演练达达标自自测1.如图所示，电路中电源内阻不能忽略，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡当S闭合时，下列说法正确的是()AA比B先亮，然后A熄灭BB比A先亮，然后A逐渐变亮CA、B一起亮，然后A熄灭DA、B一起亮，然后B熄灭答案：B解析：闭合开关的一瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，B灯先亮，A中电流逐渐增大，A灯逐渐变亮，B正确2.在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1处，现把它从1扳到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PQC始终由QPD始终由PQ答案：C解析：开关由1
11、扳到2，线圈A中电流产生的磁场由向右变为向左，先减小后反向增加，由楞次定律可得R中电流由QP，C正确3如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是()At1时刻，两环作用力最大Bt2和t3时刻，两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻，两环相互吸引答案：B解析：t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，A错误；t2和t3时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确，C错误；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，D错误4.2022湖北鄂州高二检测如图所示的电路中，电阻R和自感
12、线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻下列说法正确的是()A接通S，灯泡A逐渐变亮B接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭C断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭D断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同答案：C解析：接通S，灯泡A立即变亮，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，可知开始时A灯较亮，通过线圈L的电流增加，灯泡逐渐变暗，但最终不会熄灭，A、B错误；由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，稳定时通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，导致灯泡A将闪亮一下后逐渐熄灭，断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反，故C正确，D错误5.(多选)“千人震”实验可以用如图所示的电路完成电路主要由几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、几根导线、开关和一个有铁芯的多匝线圈构成，以下说法正确的是()A在闭合开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉B在断开开关瞬间会使连成一串的同学有触电感觉C人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流D人有触电感觉时有很高电压加在两手间且左边电势高答案：BD
