1、 46 互感和自感【课前预习】1.自感和互感现象的区别在于 ;2.通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因: BA3.(1)如右图,如果闭合开关,在B线圈中会产生感应电动势(电流)吗?方向如何? (2)如果把B线圈去掉,在A线圈自身上能产生感应电动势(电流)吗?:_【课堂学习】一、探究【探究一】通电自感1.画电路图2.实验现象:开关闭合时,_3.实验分析:问题1开关闭合,线圈中电流方向如何(在电路图中标出)?电流大小如何变化? 问题2线圈中感应电动势(感应电流)方向如何?作用是什么?开关闭合 线圈L中的电流_(填“变大”或“变小”) 穿过线圈的磁通量_(填“变大”或“变小”) 线圈
2、中产生感应电流 _原电流变大 灯泡A1延迟点亮A【探究二】断电自感1.电路图L2.实验现象:开关断开时,_3.实验分析:问题1开关闭合前,灯泡中的电流、线圈中电流方向分别是怎样的?在图中标出。 问题2开关断开后,线圈中电流如何变化?感应电流(感应电动势)方向如何?此时线圈起到什么作用?开关断开 线圈L中的电流_(填“变大”或“变小”) 穿过线圈的磁通量_(填“变大”或“变小”) 线圈中产生感应电流 _原电流减小 灯泡A1延迟熄灭问题3试在下面的坐标图中作出开关断开前后灯泡中电流和线圈中电流随时间变化的图像 图1 图2问题4为什么断开开关灯泡会先闪亮一下?灯泡内的电流随时间如何变化?归纳总结:通
3、过对两个电路的分析,我们可以看出:有线圈的电路电流_1.自感电动势的作用: 2.自感电动势的方向: 【探究三】自感系数L1. 自感电动势的大小:公式2. 自感系数L:与_无关,与_有关 单位:【探究四】自感现象的防止与应用1 自感现象防止2 用自感现象解释“千人震”:正常通电的时候没有“触电”,为什么在开关断开瞬间产生“触电”感?二、课堂练习:1.如图,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。(1)当开关S由断开变为闭合时,A、B两个灯泡的亮度将如何变化?(2)当开关S由闭合变为断开时,A、B两个灯泡的亮度又将如何变化?2. 如图所示,L为一个纯电感线圈(直流
4、电阻为零),A为一个灯泡,下列说法正确的是:( )A开关S接通瞬间无电流通过灯泡B开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡C开关S断开瞬间无电流通过灯泡D开关S接通瞬间及接通稳定后,灯泡有由a到b的电流,而在开关S断开瞬间,灯泡中有从b到a的电流3. 如图所示,线圈的直流电阻为10,灯泡电阻R=20 ,线圈的自感系数很大,电源的电动势6V,内阻不计,则在闭合S的瞬间,通过L的电流为 A,通过灯的电流为 A;S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间,通过灯的电流为 A,方向与原电流方向 。【课后练习】1、下列关于自感现象的说法中,正确的是:( )A、自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁
5、感应现象B、线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定C、线圈中的自感电动势的大小与穿过线圈的电流变化的多少有关D、加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时一样大2. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与水平面的夹角为30,图中水平位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(如图中虚线位置)则此过程中磁通量的改变量为()A. BS B. BSC. BS D. 2BS3. 已知穿过线圈的磁通量随时间t变化的关系如图所示,则在下面所述的几段时间内,磁通量变化率最大的是()A. 0 2 sB. 2 s4 sC. 4 s5 s D. 5 s7 s4.一长直铁芯上绕
6、有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关下列情况中,可观测到N向左运动的是()A. 在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B. 在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C. 在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D. 在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时5.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是: ( )A、 小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭B、 小灯立即亮,小灯立即熄
7、灭C、 小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D、小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭6.如图的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是:( )A.合上开关K接通电路时A2先亮,A1后亮最后一样亮B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿熄灭D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭7.如图所示的电路中,两个电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“-”接线柱流入时,指针向右摆,当电流从“+”接线柱流入时,指针向左摆,当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间,下列哪个说法符合实际(
8、)AG1指针向左摆,G2指针向右摆BG1指针向右摆,G2指针向左摆CG1、G2的指针都向左摆DG1、G2的指针都向右摆8.如图所示的电路中,D1和D2 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。在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是:( )A、接通时D1先达最亮,断开时D1后灭B、接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C、接通时D1先达最亮,断开时D1先灭D、接通时D2先达最亮,断开时D2先灭9.在如图电路中,线圈L的自感系数值很大,其电阻可忽略,A、B是完全相同的灯泡,则当开关S闭合时和断开的瞬间,能观察到的现象分别是( )A、 闭合瞬间A比B先亮,然后A熄灭B、 闭合瞬间B比A先亮,然后B逐渐变暗C、 断开后A、B一起逐渐熄灭D、断开后A逐渐熄灭,B先亮一下再熄灭