江蘇省東臺(tái)市高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 4.6.1 互感和自感(一)導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-2.doc
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4.6互感和自感(1) 班級 姓名 , 1課時(shí) 使用時(shí)間 一. 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解互感和自感現(xiàn)象 2.了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 3.知道自感現(xiàn)象中的一個(gè)重要概念——自感系數(shù),了解它的單位及影響其大小的因素 重點(diǎn):自感現(xiàn)象及自感系數(shù) 難點(diǎn):① 自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原因分析 ?、谕?、斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象解釋 二、自學(xué)檢測 1.互感現(xiàn)象是指 而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這種感應(yīng)電動(dòng)勢叫做 , 就是利用互感現(xiàn)象制成的。 2.自感現(xiàn)象是指 而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 3.自感電動(dòng)勢的方向:自感電動(dòng)勢總是阻礙流過導(dǎo)體電流的變化,當(dāng)電流增大 時(shí),自感電動(dòng)勢的方向與原來電流的方向 ;當(dāng)電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢的方向與原來電流的方向 。 4.自感的應(yīng)用與防止:應(yīng)用: 防止: 、 5.自感電動(dòng)勢的大小與通過導(dǎo)體的電流的 成正比,公式表示為 6.自感系數(shù)簡稱 或 ,用字母 表示。影響因素: 、 、 、 。 單位: 符號: 常用單位:毫亨(mH) 微亨(μH) 三、合作探究 問題情景:在法拉第實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)線圈并沒有導(dǎo)線相連卻能產(chǎn)生感應(yīng)電流,這是什么現(xiàn)象? 任務(wù)(一)互感現(xiàn)象 1、基本概念:①互感: ②互感現(xiàn)象: ③互感電動(dòng)勢: 2、互感的理解: 小結(jié):互感現(xiàn)象不僅發(fā)生與繞在同一鐵芯上的兩個(gè)何相互靠近的電路之間。線圈之間,而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。 問題情景:(互感中的能量)另一電路中能量從哪兒來的? 小結(jié):互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路。 3、互感的應(yīng)用和防止: 任務(wù)(二)自感現(xiàn)象 1、問題情景:由電流的磁效應(yīng)可知,線圈通電后周圍就有磁場產(chǎn)生,電流變化,則磁場也變化,那么對于這個(gè)線圈自身來說穿過它的磁通量在此過程中也發(fā)生了變化。是否此時(shí)也發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢?我們通過實(shí)驗(yàn)來解決這個(gè)問題。 2、演示實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)1 (演示P22實(shí)驗(yàn))出示自感演示器,通電自感。 提出問題:閉合S瞬間,會(huì)有什么現(xiàn)象呢?引導(dǎo)學(xué)生做預(yù)測,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)前事先閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R和R1使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān),準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn))。開始做實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)S,提示學(xué)生注意觀察現(xiàn)象 觀察到的現(xiàn)象:在閉合開關(guān)S瞬間,燈A2立刻正常發(fā)光,A1比A2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光。 學(xué)思考現(xiàn)象原因。請學(xué)生分析現(xiàn)象原因。 總結(jié):由于線圈L自身的磁通量增加,而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢,這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢總是阻礙磁通量的變化,既阻礙線圈中電流的變化,故通過A1的電流不能立即增大,燈A1的亮度只能慢慢增加,最終與A2相同。 實(shí)驗(yàn)2(演示課本P23實(shí)驗(yàn))斷電自感 先給學(xué)生幾分鐘時(shí)間看課本實(shí)驗(yàn),預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,是回答課本思考與討論問題。 3.結(jié)論: 小結(jié):線圈中電流發(fā)生變化時(shí),自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙原電流的變化。 自感現(xiàn)象: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)象叫自感現(xiàn)象。 自感電動(dòng)勢:自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢。 4.磁場的能量 問題情景:在圖4.6---4中,開關(guān)斷開后,燈泡的發(fā)光還能持續(xù)一段時(shí)間,有時(shí)甚至比開關(guān)斷開前更亮,這時(shí)燈泡的能量是從哪里來的呢? 教師引導(dǎo)學(xué)生分析,電源斷開以后,線圈中電流不會(huì)立即消失,這時(shí)的電流仍然可以做功,說明線圈儲(chǔ)存能量。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),線圈中的電流從無到有,其中的磁場也是從天到有,這可以看作電源把能量輸送到磁場,儲(chǔ)存在磁場中。這里我們知識一個(gè)合理的假設(shè),有關(guān)電磁場能量的直接式樣驗(yàn)證,要在我們認(rèn)識了電磁波之后才有可能。 5.自感現(xiàn)象的理解: 線圈中電流的變化不能在瞬間完成,即不能“突變”。也可以說線圈能體現(xiàn)電的慣性 6.自感的應(yīng)用與防止: 應(yīng)用:日光燈 防止:變壓器、電動(dòng)機(jī) 任務(wù)(三)自感系數(shù) 問題情景:我們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與回路中磁通量變化的快慢有關(guān),而自感現(xiàn)象中的自感電動(dòng)勢是感應(yīng)電動(dòng)勢的一種,那么就是說,自感電動(dòng)勢也應(yīng)正比于穿過線圈的磁通量的變化率,即:E∝△Φ/△t,而磁場的強(qiáng)弱又正比于電流的強(qiáng)弱,即磁通量的變化正比于電流的變化。所以也可以說,自感電動(dòng)勢正比于電流的變化率。即E∝△I/△t寫成等式即:E=L△I/△t 2.自感系數(shù),簡稱自感或電感,用字母L表示。影響因素:形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯。 3.單位:亨利 符號:H 常用單位:毫亨(mH) 微亨(μH) 【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(AD) 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? 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)勢一定越大 B.線圈中電流等于零時(shí),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(gè)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 四、檢測清盤 四、達(dá)標(biāo)提升 1.下列單位哪些是正確的:( ) A.1亨 = 1歐秒; B.1亨 = 1伏安/秒; C.1伏 = 1韋/秒; D.1伏 = 1亨安/秒。 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(dòng)勢一定越大 B.線圈中電流等于零時(shí),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.當(dāng)線圈中電流改變時(shí),線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢.自感電動(dòng)勢方向與原電流方向( ) A.總是相反. B.總是相同. C.電流增大時(shí),兩者方向相反. D.電流減小時(shí),兩者方向相同 4.關(guān)于自感現(xiàn)象,正確的說法是: ( ) A.感應(yīng)電流一定與原電流方向相反; B.線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢較大的其自感系數(shù)是一定較大; C.對于同一線圈,當(dāng)電流變化較快時(shí),線圈中的自感系數(shù)也較大; D.對于同一線圈,當(dāng)電流變化較大時(shí),線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢也較大。 5.關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法,錯(cuò)誤的是( ) A.自感電動(dòng)勢大,自感系數(shù)也越大 B.把線圈中的鐵芯抽出一些,自感系數(shù)減小 C.把線圈匝數(shù)增加一些,自感系數(shù)變大 D.電感是自感系數(shù)的簡稱 6.在制作精密電阻時(shí),為了清除使用過程中由于電流的變化而引起的自感現(xiàn)象,采用圖所示的雙線繞法,其理由是( ) A.電路中電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢互相抵消 B.電路中電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消 C.電路中電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消 D.電路中電流變化時(shí),電流的改變量互相抵消 7.日光燈電路主要有鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器和燈管組成,在日光燈正常工作的情況下:( ) A.日光燈的開始點(diǎn)燃時(shí)靠鎮(zhèn)流器提供瞬時(shí)高電壓; B.燈管點(diǎn)燃后正常發(fā)光時(shí),鎮(zhèn)流器起降壓、限流的作用; C.燈管點(diǎn)燃后正常發(fā)光時(shí),起動(dòng)器內(nèi)的兩個(gè)觸片是分離的; D.鎮(zhèn)流器在電路中起著整流(把交流電變?yōu)橹绷麟姡┑淖饔谩? 8.下列不屬于自感現(xiàn)象的是( ?。? A.電焊機(jī) B.拔下家用電器的電源插頭看到電火花 C.大型電動(dòng)機(jī)斷開開關(guān)產(chǎn)生電弧火花 D.用高頻交流電焊接自行車零件 9.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(gè)線圈中電流變化時(shí)對另一個(gè)線圈中的電流影響最小,如圖所示,兩個(gè)線圈安裝位置最符合該要求的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 10.如圖所示的電路,L是自感系數(shù)較大的線圈,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P從A端迅速滑向B端的過程中,經(jīng)過AB中點(diǎn)C時(shí)通過線圈的電流為I1;P從B端迅速滑向A端的過程中,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)通過線圈的電流為I2;P固定在C點(diǎn)不動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定時(shí)通過線圈的電流為I0,則( ) A. B. C. D. 五.學(xué)有所得- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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