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高中物理 选择性必修二
互感和自感
问题
1、互感和自感的理解及应用
本节核心任务
课堂引入
小灯泡为什么会发光？
为什么能听见由手机输出的声音？
观察实验现象，你能解释为什么吗？
C
B
A
一、
互感现象
?
知识点一　互感现象
1.定义：两个相互靠近的线圈，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　?的现象。产生的电动势叫作互感电动势。
2.应用：互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用?　互感现象　?制成的。
3.危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。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。
一、互感现象
把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。
一、互感现象—应用
利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
一、互感现象—危害
手机发射出的无线电波（射频电磁辐射），能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时，遇有锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。
互感现象能发生在两个相互靠的很近的电路之间，有时会影响电路工作，因此也要设法减小电路间互感的影响。
二、自感—自主学习
知识点二　自感现象　自感系数
1.自感现象：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　?激发出感应电动势的现象。
2.自感电动势：由于?　自感　?而产生的感应电动势。
3.自感电动势的大小：E＝L????????????????，其中L是自感系数，简称?　自感　?或?　电感　?，单位：?　亨利　?，符号是H。
4.自感系数大小的决定因素：自感系数与线圈的?　大小　?、?　形状　?、?　匝数　?，以及是否有?　铁芯　?等因素有关。
?
一、自感
二、自感
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
自感现象有什么样的特点呢？
二、自感—通电演示
通电自感实验现象演示
电键闭合瞬间你看到什么现象？
你是否可以尝试解释这一现象？
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。
闭合电键时
二、自感—断电演示
断电自感实验现象演示
断开电键时
电键断开瞬间你看到什么现象？
现象：灯闪亮一下，再慢慢熄灭。
你是否可以尝试解释这一现象？
二、自感—断电演示
断电自感实验现象解释:
(2)闪亮一下的原因
分析： 断电前根据电路中并联规律，若线圈L的电阻小于灯泡的电阻，则有IL＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。
断开前
断开后
L
L
A
A
二、自感
思考与讨论:
断电时，与线圈并联的灯泡一定会闪亮一下后在慢慢熄灭吗？
(1)不能认为任何断电现象灯都会闪一下
①当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭;
②当IL(2)原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与灯泡的电阻RA的大小来决定。
①如果RL≥RA，则IL≤IA；
②如果RLIA。
二、自感—例题
【例题】(通电自感和断电自感)(多选)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,下列说法正确的是(　　)
A.闭合开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮
B.闭合开关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,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭
D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
答案:AD
解析:闭合S接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,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,选项A正确,B错误。断开S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,A1和A2过一会儿才熄灭,故选项C错误,D正确。
二、自感—自感系数
自感电动势的大小
自感系数
L越大，E越大，对电流阻碍越大
二、自感—自感系数
线圈的圈数
是否有铁芯
线圈的大小
一条导线弯了几匝的线圈
空芯线圈，
在铁芯上绕了几千匝的线圈，
（2）决定因素
1
（1）物理意义:
自感系数
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
2
三、磁场的能量—自主学习
知识点三　磁场的能量
1.自感现象中的磁场能量：线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给?　磁场　?，储存在?　磁场　?中。
2.电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流?　变化　?的“惯性”。
三、磁场的能量
断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
自感
线圈
电流磁场
磁场能
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，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。
课堂总结
自感现象
互感和自感
互感现象
磁场中的能量

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