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第四章电磁感应第6节互感(hùgǎn)和自感第一页，共29页。第四章电磁感应第6节

情景切入课前导读知识解惑栏目链接第二页，共29页。情景切入课前导读知识解惑栏电子(diànzǐ)节能灯普通日光灯主要由灯管、镇流器、启动器等组成．接通电源瞬间，启动器的动、静触片先接通，后分离．分离的瞬间，镇流器两端产生很高的自感电动势，且其方向与电源电压的方向一致，从而在灯管两端形成一个瞬时高压，使管内稀薄汞蒸气受激放电，发射出的紫外线使管内壁的荧光粉发出可见光．日光灯的发光效率不仅跟管内壁所涂的荧光粉有关．还跟镇流器的电源频率有关．

情景切入课前导读知识解惑栏目链接第三页，共29页。电子(diànzǐ)节能灯情景切入课前导读所以，新的荧光灯——电子节能灯的荧光粉采用了由稀土元素的化合物(如氧化铕、氧化钇等)配制的荧光粉，这些分别能发出红、绿、蓝三基色的稀土元素的化合物按一定比例混合喷涂在管内壁上，管内稀薄气体受激辐射后便能发出光谱线丰富、近似自然光的白光．科学家还采用电子变频变压技术成功设计了一种电子变频镇流器，它是利用由电子元件组成的高频振荡电路把50赫兹的交流电转换成3～5万赫兹的高频高压电，彻底摒弃了原来的自身耗电的带铁芯镇流器，不仅省电，而且使整个灯具的重量减轻(jiǎnqīng)了80%，其使用寿命长达5000小时．

情景切入课前导读知识解惑栏目链接第四页，共29页。所以，新的荧光灯——电子节能灯的荧光粉采用了由稀土元素的化合

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课前导读知识解惑栏目链接第五页，共29页。情景导入课前导读知识解惑栏1．在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流(diànliú)变化时，它所产生的____________会在另一个线圈中产生____________．这种现象叫做________．2．当一个线圈中的电流(diànliú)变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出______________，同样也在它本身激发出______________这种现象称为________．3．自感电动势正比于________________，公式为________，其中L叫做______，它的单位是________，符号是________．变化(biànhuà)的磁场感应(gǎnyìng)电动势互感感应电动势感应电动势自感电流的变化率自感系数亨利H

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课前导读知识解惑栏目链接第六页，共29页。1．在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线

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知识解惑栏目链接第七页，共29页。情景切入课前导读知识解惑栏一、互感(hùgǎn)1．互感现象：如下图所示电路中，两个(liǎnɡɡè)线圈之间并没有导线相连，但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感应电动势，这种现象叫做互感现象．

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知识解惑栏目链接第八页，共29页。一、互感(hùgǎn)1．互感现象：如下图所示电路中，两个(2．互感电动势：在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势．3．对互感的三点理解．(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间．(2)互感现象可以把能量(néngliàng)由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．

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知识解惑栏目链接第九页，共29页。2．互感电动势：在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势．(3)在电力工程和电子电路中，互感现象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．例1(双选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道(guǐdào)上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()

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知识解惑栏目链接第十页，共29页。(3)在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工A．向右匀加速运动(jiāsùyùndònɡ)B．向左匀加速运动(jiāsùyùndònɡ)C．向右匀减速运动D．向左匀减速运动解析：这是一道涉及互感现象的问题，当MN棒中有感应电流，受安培力作用而向右运动，由左手定则可判断出MN中电流的方向是由M流至N，此电流在L1中产生磁场的方向是向上的．若PQ棒向右运动，由右手定则及安培定则可知L2产生的磁场的方向也是向上的．由于L1产生的磁场方向与L2产生的磁场的方向相同(xiānɡtónɡ)，可知L2产生的磁场的磁通量是减少的，故PQ棒做的是向右的匀减速运动．C选项是可能的．

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知识解惑栏目链接第十一页，共29页。A．向右匀加速运动(jiāsùyùndònɡ)B．若PQ棒向左运动(yùndòng)，则它产生的感应电流在L2中产生的磁场是向下的，与L1产生的磁场方向是相反的，由楞次定律可知L2中的磁场是增强的，故PQ棒做的是向左的匀加速运动(yùndòng)．B选项是可能的．答案：BC

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知识解惑栏目链接第十二页，共29页。若PQ棒向左运动(yùndòng)，则它产生的感应电流在L2二、自感(zìɡǎn)现象1．定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．2．本质分析：由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁通量发生变化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中，由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势．3．从能量角度分析：在断电自感实验中，S断开(duànkāi)前，线圈L中有电流，则线圈中有磁场能．S断开(duànkāi)后，

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知识解惑栏目链接第十三页，共29页。二、自感(zìɡǎn)现象1．定义：由于导体本身的电流发生线圈所储存的磁场能通过灯泡释放出来，流过线圈的电流在原来大小(dàxiǎo)的基础上逐渐减小，由于IL＞IA，故灯泡会闪亮一下．4．自感电动势．(1)自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用．(2)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，当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；

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知识解惑栏目链接第十四页，共29页。线圈所储存的磁场能通过灯泡释放出来，流过线圈的电流在原来大小当原来电流在减小时，自感(zìɡǎn)电动势的方向与原来电流方向相同．也遵循“增反减同”的规律．

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知识解惑栏目链接第十五页，共29页。当原来电流在减小时，自感(zìɡǎn)电动势的方向与原来电三、自感系数(zìɡǎnxìshù)

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知识解惑栏目链接第十六页，共29页。三、自感系数(zìɡǎnxìshù)情景切入(1)大小：线圈的长度越长，线圈的横截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多．(2)单位：亨利(符号H)，1亨＝103毫亨＝106微亨，即1H＝103mH＝106μH.(3)物理意义：表征(biǎozhēnɡ)线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1s内改变1A时产生的自感电动势的大小．例2(双选)下图甲、乙电路中，电阻R和自感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()

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知识解惑栏目链接第十七页，共29页。(1)大小：线圈的长度越长，线圈的横截面积越大，单位长度上匝A．在电路(diànlù)甲中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路(diànlù)甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路(diànlù)乙中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路(diànlù)乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

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知识解惑栏目链接第十八页，共29页。A．在电路(diànlù)甲中，断开S，A将渐渐变暗情分析：本题(běntí)考查同学们对断电时产生的自感电动势的阻碍作用的理解．解析：在电路断开时，电感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后以此(yǐcǐ)电流开始缓慢减小到零．

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知识解惑栏目链接第十九页，共29页。分析：本题(běntí)考查同学们对断电时产生的自感电动势的甲图中，电灯A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，电灯A的电流不变，以后(yǐhòu)电流渐渐变小．因此，电灯渐渐变暗．乙图中，电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源给灯A供电．因此，反向流过A的电流瞬间要变大，然后渐渐变小，所以电灯要先更亮一下，然后渐渐变暗．答案：AD

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知识解惑栏目链接第二十页，共29页。甲图中，电灯A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断变式迁移1．在如下图所示的电路(diànlù)中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()

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知识解惑栏目链接第二十一页，共29页。变式1．在如下图所示的电路(diànlù)中，a、b为两个A．合上开关，a先亮，b后亮；断开(duànkāi)开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a后亮；断开(duànkāi)开关，a先熄灭，b后熄灭C．合上开关，b先亮，a后亮；断开(duànkāi)开关，a、b同时熄灭D．合上开关，a、b同时亮；断开(duànkāi)开关，b先熄灭，a后熄灭变式迁移

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知识解惑栏目链接第二十二页，共29页。A．合上开关，a先亮，b后亮；断开(duànkāi)开关，解析：由于L是自感线圈，当合上开关(kāiguān)S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的流过，故有b灯先亮，而a灯后亮．当S断开时，a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，故选项C正确．答案：C变式迁移

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知识解惑栏目链接第二十三页，共29页。解析：由于L是自感线圈，当合上开关(kāiguān)S时，自2．如下图所示的电路，D1与D2是两个相同的小电灯，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相等．由于自感现象，在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2先后(xiānhòu)亮暗的次序是()变式迁移

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知识解惑栏目链接第二十四页，共29页。2．如下图所示的电路，D1与D2是两个相同的小电灯，L是一个A．接通(jiētōnɡ)时，D1先达最亮，断开时，D1后熄灭B．接通(jiētōnɡ)时，D2先达最亮，断开时，D2后熄灭C．接通(jiētōnɡ)时，D2先达最亮，断开时，D2先熄灭D．接通(jiētōnɡ)时，D1先达最亮，断开时，D1先熄灭变式迁移

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知识解惑栏目链接第二十五页，共29页。A．接通(jiētōnɡ)时，D1先达最亮，断开时，D1后解析：当开关S接通时，流过L的电流增强，产生感应电动势的效果为“增反”．所以瞬时电流几乎全部从灯D1通过，而后分别通过灯D2和R，所以D1先达最亮．稳定以后，D1和D2两灯一样亮．当开关S断开时，流过L的电流减弱，产生感应电动势的效果为“减同”．(右正，左负)．从而(cóngér)使L与D1组成的回路中仍有电流流过，所以D1后熄灭，D2先熄灭．答案：A变式迁移

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知识解惑栏目链接第二十六页，共29页。解析：当开关S接通时，流过L的电流增强，产生感应电动势的效果三、自感现象中能量(néngliàng)的转化1．自感现象中的能量转化．在接通电路时，电路中的电流由于自感电动势的作用不能发生突变而只能(zhīnénɡ)逐渐增加，这个过程中电源的电动势要克服自感电动势做功，把电源的一部分电能转化为线圈的磁场