互感與自感

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
選修3-2第四章第6節(jié)《互感和自感》學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(一)自感現(xiàn)象
1、自感電動勢總要阻礙導(dǎo)體中 ,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向 ,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向 。注意:“阻礙”不是“阻止”,電流還是在變化的。
2、線圈的自感系數(shù)與線圈的 、 、 等因素有關(guān)。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越 。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會 。
3、自感系數(shù)的單位: ,有1mH = H,1μH = H。
4、感電動勢的大。号c線圈中的電流強(qiáng)度的變化率成正比!
(二)自感現(xiàn)象的應(yīng)用
1、有利應(yīng)用:a、日光燈的鎮(zhèn)流器;b、電磁波的發(fā)射。
2、有害避免:a、拉閘產(chǎn)生的電;b、雙線繞法制造精密電阻。
3、日光燈原理(學(xué)生閱讀課本)
(1)日光燈構(gòu)造:
。
(2)日光燈工作原理:
。
(三)互感現(xiàn)象、互感器
1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應(yīng)用了 原理。
2、互感器有 , 。

課內(nèi)探究學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
4.能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。

二、學(xué)習(xí)過程
(一)復(fù)習(xí)舊課,引入新課
1、引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條件是什么?

2、楞次定律的內(nèi)容是什么?

(二)新課學(xué)習(xí)
1、互感現(xiàn)象
問題1:在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?

2、自感現(xiàn)象
問題2:當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?

[實驗1]演示通電自感現(xiàn)象。
畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實驗反復(fù)幾次)
現(xiàn)象:

問題3:為什么A1比A2亮得晚一些?試用所學(xué)知識(楞次定律)加以分析說明。

[實驗2]演示斷電自感。
畫出電路圖(如圖所示)接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路,觀察到什么現(xiàn)象?
現(xiàn)象:

問題4:為什么A燈不立刻熄滅?

3.自感系數(shù)
問題5:自感電動勢的大小決定于哪些因素呢?請同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語言加以概括,并回答有關(guān)問題。

問題6:自感電動勢的大小決定于哪些因素?

4.磁場的能量
問題7:在斷電自感的實驗中,為什么開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間?甚至?xí)仍瓉砀?試從能量的角度加以討論?br />
學(xué)生分組討論:

師生共同得出結(jié)論:

(三)實例探究
自感現(xiàn)象的分析與判斷
【例1】如圖所示,電路甲、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光。則 ( )
A.在電路甲中,斷開S,D將逐漸變暗
B.在電路甲中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路乙中,斷開S,D將漸漸變暗
D.在電路乙中,斷開S,D將變得更亮,然后漸漸變暗

【例2】如圖所示,自感線圈的自感系數(shù)很大,電阻為零。電鍵K原來是合上的,在K斷開后,分析:
(1)若R1>R2,燈泡的亮度怎樣變化?
(2)若R1<R2,燈泡的亮度怎樣變化?

(四)反思總結(jié):

(五)當(dāng)堂檢測
1、無線電技術(shù)的發(fā)展,極大地方便了人們的生活.在無線電技術(shù)中常有這樣的要求:一個線圈中電流變化時對另一個線圈中的電流影響最小,如圖所示,兩個線圈安裝位置最符合該要求的是( )

A.①B.②C.③D.④
2、如圖所示電路,線圈L電阻不計,則 ( )
A、S閉合瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電
B、S保持閉合,A板帶正電,B板帶負(fù)電
C、S斷開瞬間,B板帶正電,A板帶負(fù)電
D、由于線圈電阻不計,電容被短路,上述三種情況電容器兩板都不帶電
3、在下圖電壓互感器的接線圖中,接線正確的是( )

答案:1.D 2.D 3.B
課后練習(xí)與提高
1.下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中,正確的是 ( )
A.自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反
C.線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)
D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大
2.關(guān)于線圈的自感系數(shù),下面說法正確的是 ( )
A.線圈的自感系數(shù)越大,自感電動勢一定越大
B.線圈中電流等于零時,自感系數(shù)也等于零
C.線圈中電流變化越快,自感系數(shù)越大
D.線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定
3.如圖所示,L為一個自感系數(shù)大的自感線圈,開關(guān)閉合后,小燈能正常發(fā)光,那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間,能觀察到的現(xiàn)象分別是 ( )
A.小燈逐漸變亮,小燈立即熄滅
B.小燈立即亮,小燈立即熄滅
C.小燈逐漸變亮,小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅
D.小燈立即亮,小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅
4.如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈,A是一燈泡。起初,開關(guān)處于閉合狀態(tài),電路是接通的,F(xiàn)將開關(guān)斷開,則在開關(guān)斷開的瞬間,通過燈泡A的電流方向是從_____端經(jīng)燈泡到_____端.這個實驗是用來演示_____現(xiàn)象的。
5.如圖所示的電路中,燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同,自感線圈L的電阻可以忽略,下列說法中正確的是 ( )
A.當(dāng)接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.當(dāng)接通電路時,A1和A2始終一樣亮
C.當(dāng)斷開電路時,A1和A2都過一會兒熄滅
D.當(dāng)斷開電路時,A2立即熄滅,A1過一會兒熄滅
6.如圖所示電路中,A1、A2是兩只相同的電流表,電感線
圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是 ( )
A.開關(guān)S接通的瞬間,電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
B.開關(guān)S接通的瞬間,電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)
C.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
D.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù)
7.如圖所示,L是電感足夠大的線圈,其直流電阻可忽略不計,D1和D2是兩個相同的燈泡,若將電鍵S閉合,等燈泡亮度穩(wěn)定后,再斷開電鍵S,則 ( )
A.電鍵S閉合時,燈泡D1、D2同時亮,然后D1會變暗直到不亮,D2更亮
B.電鍵S閉合時,燈泡D1很亮,D2逐漸變亮,最后一樣亮
C.電鍵S斷開時,燈泡D2隨之熄滅,而D1會亮一下后才熄滅
D.電鍵S斷開時,燈泡D1隨之熄滅,而D2會更亮后一下才熄滅

答案:1.ACD 2.D 3.A 4.b a 自感 5.C 6.BD 7.AC

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