【金牌学案】年高中物理 第四章 6 互感和自感课件 新人教选修32

6互感和自感知识点1互感现象

1．定义：如图4－6－1所示，由一个线圈中的电流发生变化而使其他与之不相连的线圈产生感应电动势的现象，这种感应电动势叫做互感电动势. 图4－6－1

2．实质：如图4－6－1所示当线圈L1

中的电流发生变化，使线圈L2

中的磁通量发生了变化，引起了感应电流，它的感应电流的磁场又会重新引起线圈L1

的变化，使它们的磁路交织在一起而相互影响．由此可见互感是电磁感应的一种具体现象，遵循电磁感应的所有规律，这一过程中实现了电能从一个电路向另一个电路转移． 3．互感的应用和危害

变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成．但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．知识点2自感现象、自感电动势

1．自感：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象． 2．本质：自感是自身电流变化，使通过自身磁通量发生变化而引起的电磁感应现象．总效果是电路中的电流不能突变．自感现象也是电磁感应的一种特殊具体情况，遵循电磁感应的所有规律．4．自感系数：表示线圈阻碍电流变化的物理量，符号为L，单位为亨利(H)，简称亨．5．决定线圈自感系数的因素：线圈长短、线圈单位长度的匝数、线圈的横截面积、线圈中是否有铁芯.

6．自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化．导体中原电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；导体中原电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同．

7．自感现象的应用：日光灯电路、LC振荡电路等． 8．自感现象的危害与防止：在切断自感系数很大、而电流又很强的电路，瞬间形成电弧，必须采用特制的安全开关；精密线绕电阻为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象，采用双线绕法．

【例1】如图4－6－2所示，E为电源，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2

是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法不正确的是()图4－6－2A．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2

的电流大小相等B．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2

的电流大小不等C．闭合S待电路达到稳定后，D1

熄灭，D2

比S刚闭合时亮D．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开瞬间，D1

不立即熄灭，D2

立即熄灭

解析：通过线圈的电流不能突变．闭合S的瞬间，L相当于断路，电路稳定后，L相当于短路，S断开瞬间，电流不能突变为0.答案：B1．(双选)在如图4－6－3中所示的电路中，A1

和A2

是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可忽略，下列说法中正确的是()

图4－6－3A．合上开关S接通电路时，A2

先亮，A1

后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1

和A2

始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A1

和A2

都要经过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A2

立即熄灭，A1

过一会儿才熄灭

解析：S闭合接通电路时，A2

支路中的电流立即达到最大，由于线圈的自感作用，A1

支路电流增加的慢，A1

后亮；A1

中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，A1

与A2

并联，亮度一样；S断开时，L和A1、A2

组成串联的闭合回路，A1

和A2

亮度一样，由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失，使A1和A2

过一会才熄灭．答案：AC通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格R＝RL

L较大L很大(有铁芯)RL<RA现象在S闭合后瞬间，A2

灯立即亮起来，A1

灯逐渐变亮，最终一样亮在S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭．(当抽掉铁芯后，重做实验，断开S时，会看到灯A马上熄灭)能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能知识识点点3自感感现现象象分分析析【例例2】(双选选)如图图4－－6－－4所所示示的的电电路路甲甲、、乙乙中中，，电电阻阻R和自自感感线线圈圈L的电阻值值都很小小．接通通S，，使电路路达到稳稳定，灯灯泡A发发光()图4－6－4A．在电电路甲中中，断开开S，，A将将渐渐变变暗B．在电电路甲中中，断开开S，，A将将先变得得更亮，，然后渐渐渐变暗暗C．在电电路乙中中，断开开S，，A将将渐渐变变暗D．在电电路乙中中，断开开S，，A将将先变得得更亮，，然后渐渐渐变暗暗解析：在甲图中中，由于于灯与线线圈串联联，稳定定时流过过灯和线线圈的电流流相等，，S断开时，，流过线线圈的电电流逐渐渐减小，，灯渐渐渐变暗．在在乙图中中，由于于线圈的的电阻很很小，稳稳定时流流过线圈圈的电流比流过过灯的电电流大，，S断开时，，灯更亮亮一下再再熄灭；；所以，，A、D正确确．答案：AD2．如图图4－－6－5所示示，多匝匝电感线线圈的电电阻和电电池内阻阻都忽略不计计，两个个电阻的的阻值都都是R，开关S原原来打开开，电流流为I0，今合上上开关将将一电阻阻短路，，于是线线圈有自自感电动动势产生生，这电动势()图4－－6－5A．有阻阻碍电流流的作用B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C．有阻阻碍电流流增大的的作用，，因而电电流I0保持不变变D．有阻阻碍电流流增大答案：D解析：当S合上时，，电路的的电阻减减小，电电路中电电流要增增大，故L要产生阻止；当S闭合电流稳定后，L的自感作用消失，电路的电流题型1通、断电电自感现现象的分分析【例3】如图4－6－6所示示中灯LA、LB完全相同同，带铁铁芯的线圈L的的电阻可可忽略．．则()图4－－6－6A．S闭闭合的的瞬间，，LA、LB同时发光光，接着着LA变暗，LB更亮，最最后LA熄灭B．S闭闭合瞬瞬间，LA不亮，LB立即亮C．S闭闭合瞬瞬间，LA、LB都不立即亮D．稳定后再再断开S的的瞬间，LA、LB熄灭解析：S接通的瞬间，，L支路中电流从从无到有，因因此，L中产生的自感电电动势阻碍电电流增加，由由于有铁芯，，自感系数较大，，对电流的阻碍碍作用也就很很强，S接通的瞬间，，干路中的电电流几乎全部流过LA，所以LA、LB会同时亮．又又由于L中电流很快稳定，感应电电动势很快消消失，L的阻值很快就就变得很小，，对LA起到“短路””作用，因此，，LA熄灭，这时电电路的总电阻阻比刚接通时小，由恒恒定电流知识识可知，LB会比以前更亮亮，故选A.答案：A3．(双选)如图4－6－7所示示，电路中L为一电感线圈圈，ab支路和cd支路电阻相等等，则()图4－6－－7A．刚合上开开关S时时，电流表A1的示数小于电电流表A2的示数B．刚合上开开关S时时，电流表A1的示数等于电电流表A2的示数C．断开开关关S时，，电流表A1的示数大于电电流表A2的示数D．断开开关关S时，，电流表A1的示数等于电电流表A2的示数解析：刚合上开关S时，因为自感感线圈的存在在，阻碍A1电流的增加，电流流表A1的示数小于电电流表A2的示数，稳定定后因为电阻相等，示数数相等，A正确；断开开开关S时，A1、A2在同一回路中，电流相等等，D正确确．答案：AD题型2自感现象中的的图象问题【例4】如图4－6－8所所示的电路中中，S闭合合时流过电感感线圈的电流为2A，流流过灯泡的电电流是1A，将S突然断开开，则S断开前后，能能正确反映流流过灯泡的电电流I随时间t变化关系的图图象是()图4－6－－8解析：由题图可知，，S闭合时，流过过灯泡、线圈圈L的电流方向都自左向向右，在S断开的瞬间，，流过L的电流大小仍仍为2A，方向仍从左向向右，它与灯灯泡构成串联联回路，故流流过灯泡的电电流大小变成2A，方向变成由由右向左，然然后逐渐减小小为零，D正确．答案：D4．紧靠在一一起的线圈A与B如图4－6－9甲所所示，当给线圈A通以图乙所示示的电流(规规定由a进入，