第六節(jié)互感和自感第一頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象．2．知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的利和弊，以及對(duì)它們的利用和防止．3．了解自感系數(shù)和自感電動(dòng)勢(shì)公式，知道自感系數(shù)的意義和決定因素及單位．

第二頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日課標(biāo)定位重點(diǎn)難點(diǎn)：1.自感現(xiàn)象的應(yīng)用．2．自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的理解．易錯(cuò)問(wèn)題：1.“斷電”自感中燈泡的亮度．2．利用“暫態(tài)”和“穩(wěn)態(tài)”關(guān)系分析問(wèn)題．第三頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日一、互感現(xiàn)象1．互感：兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流

時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生

的現(xiàn)象．2．互感電動(dòng)勢(shì)：

現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．3．互感的應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把

由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈．如變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”．基礎(chǔ)知識(shí)梳理變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)互感電能第四頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日二、自感現(xiàn)象1．自感：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流

時(shí)，在本身激發(fā)出

的現(xiàn)象．2．自感電動(dòng)勢(shì)：由于

電流變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．3．自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的作用：電流增加時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電流的增加，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向

；電流減小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電流的減小，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向

．變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自身阻礙相反阻礙相同第五頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日2．自感系數(shù)的大小決定因素：自感系數(shù)與線圈的

、

、

，以及是否有鐵芯等因素有關(guān)．四、磁場(chǎng)的能量自感現(xiàn)象中，線圈中電流從無(wú)到有，磁場(chǎng)從無(wú)到有時(shí)，電源把能量輸送給

，儲(chǔ)存在

中，電流減小時(shí)，磁場(chǎng)中的能量釋放出來(lái)轉(zhuǎn)換為電能．匝數(shù)大小形狀線圈磁場(chǎng)第七頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日一、對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解及自感現(xiàn)象的分析思路1．對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的進(jìn)一步理解(1)自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在原線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．核心要點(diǎn)突破第八頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日(2)自感電動(dòng)勢(shì)的作用阻礙原電流的變化，而不是阻止，電流仍在變化，只是使原電流的變化時(shí)間變長(zhǎng)，即總是起著推遲電流變化的作用．(3)自感電動(dòng)勢(shì)的方向當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同．第九頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日2．自感現(xiàn)象的分析思路(1)明確通過(guò)自感線圈的電流怎樣變化(是增大還是減小)．(2)判斷自感電動(dòng)勢(shì)方向，電流增強(qiáng)時(shí)(如通電)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反；電流減小時(shí)(如斷電)，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同．第十頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日(3)分析電流變化情況，電流增強(qiáng)時(shí)(如通電)，由于自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反，阻礙增加，電流逐漸增大；電流減小時(shí)(如斷電)，由于自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同，阻礙減小，線圈中電流方向不變，電流逐漸減?。谑豁?yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日二、通、斷電自感中，燈泡亮度變化的分析1．在通電自感中，兩個(gè)燈泡不同時(shí)亮起如圖4－6－1所示的電路，兩燈泡規(guī)格相同，接通開(kāi)關(guān)后調(diào)節(jié)電阻R，使兩個(gè)燈泡亮度相同，然后斷開(kāi)電路，再次接通的瞬間.圖4－6－1第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日條件現(xiàn)象原因S閉合的瞬間A2先亮由于A2支路為純電阻不產(chǎn)生自感現(xiàn)象A1逐漸亮起由于L的自感作用阻礙A1支路電流增大第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日2.在斷電自感中，燈泡的亮度變化自感電動(dòng)勢(shì)(的方向)總是要阻礙引起自感的電流的變化，就好像感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化一樣．自感電動(dòng)勢(shì)阻礙的對(duì)象是“電流的變化”，而不是電流本身．第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4－6－2第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日斷開(kāi)S的瞬間，I2立即消失，而由于線圈的自感，I1不會(huì)馬上消失，線圈總力圖維持I1的存在，所以線圈上產(chǎn)生一個(gè)b端為正、a端為負(fù)的自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡組成abcd回路，由此流過(guò)A的電流由大小I2變成I1，方向由d→c變成c→d.可見(jiàn)通過(guò)A的電流大小與方向都發(fā)生了變化．第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日至于燈泡中的電流是突然變大還是變小(也就是說(shuō)燈泡是否突然變得更亮一下)，就取決于I2與I1誰(shuí)大誰(shuí)小，也就是取決于R和r誰(shuí)大誰(shuí)小的問(wèn)題．第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日1．如圖4－6－2，如果R>r，就有I1>I2，燈泡會(huì)先更亮一下才熄滅．2．如果R＝r，燈泡會(huì)由原亮度漸漸熄滅．3．如果R<r，燈泡會(huì)先立即暗一些，然后漸漸熄滅．產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的效果體現(xiàn)為線圈中電流在原來(lái)電流值基礎(chǔ)上逐漸減小，而不是電動(dòng)勢(shì)與線圈兩端電壓相等，自感電動(dòng)勢(shì)可以超出線圈兩端原電壓．特別提醒第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日三、電感和電阻的區(qū)別和聯(lián)系電阻R電感L阻礙作用對(duì)電流對(duì)電流的變化表現(xiàn)導(dǎo)體發(fā)熱產(chǎn)生自感現(xiàn)象大小因素電阻越大，對(duì)電流的阻礙越大，產(chǎn)生的電勢(shì)差越大電感越大，電流變化越快，對(duì)電流的阻礙作用越大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大決定因素長(zhǎng)度、橫截面積、電阻率長(zhǎng)度、橫截面積、單位長(zhǎng)度的匝數(shù)、有無(wú)鐵芯聯(lián)系電感和電阻都是反映導(dǎo)體本身性質(zhì)的物理量第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日電阻R對(duì)恒定電流有阻礙作用．電感L對(duì)恒定電流無(wú)阻礙作用．特別提醒第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日如圖4－6－3所示中燈LA、LB完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略．則(

)課堂互動(dòng)講練類型一通電自感現(xiàn)象的分析例1圖4－6－3第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日A．S閉合的瞬間，LA、LB同時(shí)發(fā)光，接著LA變暗，LB更亮，最后LA熄滅B．S閉合瞬間，LA不亮，LB立即亮C．S閉合瞬間，LA、LB都不立即亮D．穩(wěn)定后再斷開(kāi)S的瞬間，LB熄滅，LA比LB(原先亮度)更亮第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日【解析】

S接通的瞬間，L支路中電流從無(wú)到有發(fā)生變化，因此，L中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增加．由于有鐵芯，自感系數(shù)較大，對(duì)電流的阻礙作用也就很強(qiáng)，所以S接通的瞬間L中的電流非常小，即干路中的電流幾乎全部流過(guò)LA.所以LA、LB會(huì)同時(shí)亮．第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日又由于L中電流很快穩(wěn)定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)很快消失，L的阻值很快就變得很小，對(duì)LA起到“短路”作用，因此，LA便熄滅．這里電路的總電阻比剛接通時(shí)小，由恒定電流知識(shí)可知，LB會(huì)比以前更亮．【答案】

A第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日【點(diǎn)評(píng)】在分析自感現(xiàn)象時(shí)要抓住兩點(diǎn)：一是線圈在電路中的位置、結(jié)構(gòu)；二是電路中原有電流的變化規(guī)律，如電流方向、電流突然變化的情況等．第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日變式訓(xùn)練圖4－6－4第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到2I0第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日解析：選D.電鍵S由斷開(kāi)到閉合瞬間，回路中的電流要增大，因而在L上要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)．根據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙引起它的電流的變化，這就是說(shuō)由于電流增加引起的自感電動(dòng)勢(shì)，要阻礙原電流的增加．而阻礙不是阻止，電流仍要增大，而達(dá)到穩(wěn)定后其電流為2I0，故選項(xiàng)D正確．第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4－6－5甲、乙電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(

)類型二斷電自感現(xiàn)象的分析例2圖4－6－5第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日A．在電路甲中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗B．在電路甲中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C．在電路乙中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗D．在電路乙中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗【思路點(diǎn)撥】斷電自感，要注意抓住“電流”的變化情況來(lái)分析燈泡是否突然變亮．第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日【解析】電阻R和自感線圈L的電阻都很小，圖4－6－6中，閉合S時(shí)，I1<I2，斷開(kāi)S后，I2＝0，由于自感線圈的存在，阻礙燈泡中的電流I1變小，但I(xiàn)1仍繼續(xù)變小，并通過(guò)R形成回路，所以甲圖中燈泡是漸漸變暗．第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4－6－7中，同理I1′>I2′，斷開(kāi)S后，通過(guò)燈泡的電流在I1′的基礎(chǔ)上變小，所以乙圖中燈泡會(huì)突然亮一下，然后漸漸變暗．

圖4－6－7圖4－6－6第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日【答案】

AD【點(diǎn)評(píng)】斷電自感中最容易判斷失誤的就是一看是斷電自感，便錯(cuò)誤地認(rèn)為燈泡會(huì)突然變亮．實(shí)際上，在斷電自感現(xiàn)象中，燈泡是否突然變亮，取決于通過(guò)它的電流是否突然變大，要根據(jù)題意，分析電路中電流的大?。谌?yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日2．在圖4－6－8所示電路中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表G1指針偏向右方，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(

)變式訓(xùn)練圖4－6－8第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日A．G1和G2指針都立即回到零點(diǎn)B．G1指針立即回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)C．G1指針緩慢回到零點(diǎn)，而G2指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D．G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日解析：選D.電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流的流向有關(guān)．根據(jù)題意，電流自右向左時(shí)，指針向右偏．那么，電流自左向右時(shí)，指針應(yīng)向左偏．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，G1中電流立即消失，而L由于自感作用，電流不能立即消失，第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日電流沿L、G2、G1的方向在由它們組成的閉合回路中繼續(xù)維持一個(gè)短暫時(shí)間，即G2中的電流按原方向自右向左逐漸減為零，而G1中的電流和原方向相反，變?yōu)樽宰笙蛴?，和G2中的電流同時(shí)減為零；也就是G1指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)，故D項(xiàng)正確．第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過(guò)程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用雙線并繞的方法，如圖4－6－9所示．其道理是(

)類型三自感現(xiàn)象的應(yīng)用與防止例3圖4－6－9第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，2022年，8月28日A．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消C．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中原電流的