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选择性必修二第二章
第4节 互感和自感
把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？
当开关闭合时，会看到什么现象？
互感现象
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。
2、互感电动势:发生互感时产生的电动势
× × × × ×



如图断开闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？
这是互感吗？
A
B
S
G
C
D
I
注意:互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.
应用1：变压器
应用2：收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈.
互感现象可发生于任何两个相互靠近的电路之间。互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。如图所示电路板。
演示实验1：闭合s,观察并解释现象
灯泡A2立刻正常发光
跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来
③最终一样亮
小结：自感电动势 “ 阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加
自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
自感电动势的作用：
阻碍导体中原来的电流变化。
注意： “阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场 在线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感
演示实验2：断开s,观察并解释现象
S断开时，A 灯会闪亮一下才熄灭
小结:自感电动势“ 阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少
自感电动势的大小：
自感系数
自感系数的大小由线圈本身特点（大小、形状、圈数、是否有铁芯等因素）决定。
L称为自感，或电感
单位：亨利，简称亨，符号：H
其他单位：毫亨（mH）、微亨（μH）
1 应用： 日光灯的镇流器
延时继电器
2 防止：变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈，当电路 中的开关断开时会产生很大的自感电动势，使得开关中的 金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至会引起人身伤 害。因此，切断这类电路时，必须采用特制的安全开关， 避免出现电火花
磁场的能量
在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？如何试从能量的角度解释？
开关断开以后，线圈中的电流并未立即消失，线圈中 有电流，有电流就有磁场，能量储存在磁场中。可以看作电源把能量输送给磁场，储存在磁场中。开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。
自感电动势有时会大于原来电路中的电源电动势
例1. 如图所示，在同一铁芯上绕着两个线圈A、B，单刀双掷开关原来接“1”，现在把它从“1”扳向“2”。则在此过程中，电阻R中的电流方向是(　　)
A．先由P→Q，再由Q→P
B．先由Q→P，再由P→Q
C．始终由Q→P
D．始终由P→Q
答案　A
解析　将开关由“1”扳到“2”的过程中，分两个阶段来分析电阻R中的电流方向。(1)在线圈A中电流沿原方向减小到零的过程中，线圈A的磁场自右向左也跟着减弱，导致穿过线圈B的磁通量减少。由楞次定律知，线圈B中会产生右上左下的感应电流，即流过电阻R的电流方向是由P→Q；(2)在线圈A中电流由零沿原方向增大的过程中，线圈A的磁场自右向左也跟着增强，导致穿过线圈B的磁通量增加。由楞次定律知，线圈B中会产生左上右下的感应电流，即通过电阻R的电流方向是由Q→P。综上分析可知，全过程中流过电阻R的电流方向先是由P→Q，然后是由Q→P，所以A正确。
答案　A
例2(多选)在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡A的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则(　　)
A．在电路甲中，灯泡A将渐渐变亮
B．在电路甲中，灯泡A将先变亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，灯泡A将渐渐变亮
D．在电路乙中，灯泡A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭
答案　AD
解析　在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡A相连的自感线圈L的电流突然增大，由于线圈的自感现象，自感电动势阻碍电流的增大，所以通过灯泡A的电流只能慢慢增大，A项正确，B项错误；在电路乙中，当接通开关S时，通过自感线圈L的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈L就产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的增大，流入线圈电流很小(可认为是零)，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，以后随着通过自感线圈的电流逐渐增加，通过灯泡的电流逐渐减小，直到流过线圈的电流最大时，自感线圈就没有阻碍作用，又因为自感线圈L的电阻值可认为是零，所以通过灯泡的电流可以认为是零，C项错误，D项正确。
答案　AD
例3．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)
A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大
解析　在断电自感中，小灯泡是否闪亮取决于流过线圈L的电流是否大于流过灯泡的电流，本实验未出现小灯泡闪亮的原因，最有可能是线圈电阻偏大，C正确。
答案　C

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