2022年高二物理 46互感和自感學(xué)案

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1、2022年高二物理 46互感和自感學(xué)案 【教學(xué)目標(biāo)】 ①了解互感和自感現(xiàn)象 ②了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ③知道自感現(xiàn)象中的一個重要概念——自感系數(shù)，了解它的單位及影響其大小的因素 重點：自感現(xiàn)象及自感系數(shù) 難點：① 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析?、谕?、斷電自感的演示實驗中現(xiàn)象解釋 【自主預(yù)習(xí)】 （一）互感現(xiàn)象 兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫做 ，這種感應(yīng)電動勢叫做 。 利用互感現(xiàn)象可以把 由一個線圈傳遞到另一個線圈。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。 (二)、

2、自感現(xiàn)象 實驗1：演示通電自感現(xiàn)象。實驗電路如圖。開關(guān)接通時，可以看到 實驗2：斷電自感現(xiàn)象。 實驗電路如圖所示。接通電路，燈泡正常發(fā)光后，迅速斷開開關(guān)，可以看到 上述現(xiàn)象屬于一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)生電磁感應(yīng)的原因是由于通過導(dǎo)體 的電流發(fā)生變化而引起磁通量變化。這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為 。 1、自感現(xiàn)象：由于 發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

3、 2、自感電動勢：在 現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 在自感現(xiàn)象中，自感電動勢的產(chǎn)生是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生了變化而引起的，而自感電動勢卻總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化的。 3、特點：自感電動勢總是 導(dǎo)體中原來電流的 的。 4、自感系數(shù) 自感電動勢的大小跟其它感應(yīng)電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。 理論分析表明： E= 。 L稱為線圈的自感系數(shù)，簡稱自感或 。自感表示線圈產(chǎn)生

4、 本領(lǐng)大小的物理量。L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。 單位：亨利(H) 1H= mH= μH 【典型例題】 一、斷電自感的常規(guī)考查 【例1】 如圖4－6－3所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電路中會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，稱為斷電自感，回答下面幾個問題： (1)電源斷開時，通過線圈L的電流減小，這時會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢．感應(yīng)電動勢的作用是使線圈L中的電流減小得更快些還是更慢些？ (2)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈可以看作一個電源，它能向外供電．由于開關(guān)已經(jīng)斷開，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么途徑流動？ (3)開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流與原

5、來通過它的電流方向是否一致？ (4)開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來的電流更大？為了使實驗的效果更明顯，對線圈L應(yīng)該有什么要求？ 二、自感系數(shù)的考查 【例2】 關(guān)于某一線圈的自感系數(shù)，下列說法中正確的是(　　) A．線圈中電流變化越大，線圈的自感系數(shù)越大 B．線圈中電流變化得越快，線圈的自感系數(shù)越大 C．若線圈中通入恒定電流，線圈自感系數(shù)為零 D．不管電流如何變化，線圈的自感系數(shù)不變 三、含容電路自感現(xiàn)象的綜合考查 【例3】 如圖1所示，電阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，線圈的直流電阻不計，電源電動勢 E＝5 V，內(nèi)阻r＝1

6、Ω.開始時，電鍵S閉合，則(　　) A．?dāng)嚅_S前，電容器所帶電荷量為零 B．?dāng)嚅_S前，電容器兩端的電壓為 V C．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器a板帶上正電 D．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器b板帶上正電 思維步步高電容器在正常工作時和電鍵斷開時所起作用有何不同？斷開前電容兩端電壓為多少？斷開后形成回路了嗎？ 四、斷電自感的綜合考查 【例4】如圖4所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是(　　) A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 B．合上開關(guān)，b先亮，a后

7、亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅 C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅 D．合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅 【課后練習(xí)】 1.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) A．自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．自感電動勢總是阻止原電流的變化 C．自感電動勢的方向總與原電流方向相反 D．自感電動勢的方向總與原電流方向相同 2．某線圈通有如圖4－6－4所示的電流，則線圈中自感電動勢改變方向的時刻有(　　) A．第1 s末　　　　　B．第2 s末 C．第3 s末 D．第4 s末 3．如圖4－

8、6－5所示電路中，L是一個帶鐵芯的線圈，R為純電阻，兩支路的直流電阻相等，A1、A2為雙向電流表，在接通和斷開開關(guān)S的瞬間，兩電流表讀數(shù)I1、I2分別是(　　) A．I1I2 B．I1

9、5. 如圖2所示的電路中，電容C和電感L的值都很大，L的電阻不計，A、B是完全相同的燈泡．當(dāng)開關(guān)S閉合時，下面說法中正確的是(　　) A．A燈比B燈先亮，然后A燈熄滅 B．B燈比A燈先亮，然后B燈熄滅 C．A燈、B燈一起亮，然后A燈熄滅 D．A燈、B燈一起亮，然后B燈熄滅 6.關(guān)于自感電動勢的大小和方向，下列說法中正確的是(　　) A．在自感系數(shù)一定的條件下，通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的自感電動勢越大 B．在自感系數(shù)一定的條件下，通過導(dǎo)體的電流變化越快，產(chǎn)生的自感電動勢越大 C．自感電動勢的方向總與原電流的方向相反 D．當(dāng)通過導(dǎo)體的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向

10、相同 7．在日光燈電路中接有啟動器、鎮(zhèn)流器和日光燈管，下列說法中正確的是(　　) A．日光燈點燃后，鎮(zhèn)流器、啟動器都不起作用 B．鎮(zhèn)流器在點燃燈管時產(chǎn)生瞬時高壓，點燃燈管后起降壓限流作用 C．日光燈點亮后，啟動器不再起作用，可以將啟動器去掉 D．日光燈點亮后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低對電能的消耗 8．下列哪些單位關(guān)系是不正確的(　　) A．1 亨＝1 歐·秒　　　　　　　　B．1 亨＝1 伏·安/秒 C．1 伏＝1 韋/秒 D．1 伏＝1 亨·安/秒 9．如圖5所示，是演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖．下列說法中正確的是(　

11、　) A在斷開開關(guān)S后的一段短暫時間里，A中仍有電流通過，方向為a→b B在斷開開關(guān)S后的一段短暫時間里，L中仍有電流通過，方向為a→b C．在斷開開關(guān)S后，原存儲在線圈內(nèi)的大部分磁場能將轉(zhuǎn)化為電能 D．在斷開開關(guān)S后，原存儲在線圈內(nèi)的大部分磁場能將轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 10．如圖6所示，A、B、C是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的自感線圈．現(xiàn)將S閉合，下面說法正確的是(　　) A．B、C燈同時亮，A燈后亮 B．A、B、C燈同時亮，然后A燈逐漸變暗，最后熄滅 C．A燈一直不亮，只有B燈和C燈亮 D．A、B、C燈同時亮，并且亮暗沒有變化 11．如圖7所示，電燈A、B與固定電阻的阻值均為R，L是自感系數(shù)很大的線圈．當(dāng)S1閉合，S2斷開且電路穩(wěn)定時，A，B亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法中正確的是(　　) A．B燈立即熄滅 B．A燈將比原來更亮一些后再熄滅 C 有電流通過B燈，方向為c→d D有電流通過A燈，方向為 b→a 12.如圖3所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計，開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有(　　) A．a(chǎn)先變亮，然后逐漸變暗 B．b先變亮，然后逐漸變暗 C．c先變亮，然后逐漸變暗 D．b、c都逐漸變暗