创新设计创新设计课堂自测课堂导学第第6课时互感和自感课时互感和自感创新设计创新设计课堂自测课堂导学研究选考研究选考把握考情把握考情知知识内内容容互感和自感互感和自感考考试要求要求加加试b教学要教学要求求1.知道互感知道互感现象是一种常象是一种常见的的电磁感磁感应现象象2.知道自感知道自感现象是由于通象是由于通过导体自身的体自身的电流流发生生变化而化而产生的生的电磁感磁感应现象象3.知道决定自感系数的因素，知道自感系数的知道决定自感系数的因素，知道自感系数的单位位4.理解自感理解自感电动势的作用，会解的作用，会解释自感自感现象象5.了解自感了解自感现象的利、弊以及象的利、弊以及对它的利用和防止它的利用和防止6.会用会用传感器研究自感感器研究自感对电路中路中电流的影响流的影响说明明不要求不要求计算自感算自感电动势创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点一互感现象知识点一互感现象基基 础础 梳梳 理理1.定定义义：两两个个相相互互靠靠近近的的线线圈圈，当当一一个个线线圈圈中中的的电电流流变变化化时时，它它所所产产生生的的变变化化的的_会会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感。在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感。2.作作用用：利利用用互互感感现现象象可可以以把把_由由一一个个线线圈圈传传递递到到另另一一个个线线圈圈，如如变变压压器器、收收音机的磁性天线。音机的磁性天线。3.危危害害：互互感感现现象象能能发发生生在在任任何何两两个个相相互互靠靠近近的的电电路路之之间间，电电力力工工程程和和电电子子电电路路中中，有时会影响电路正常工作。有时会影响电路正常工作。磁场磁场能量能量创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.互互感感现现象象是是一一种种常常见见的的电电磁磁感感应应现现象象，它它不不仅仅发发生生在在绕绕同同一一铁铁芯芯上上的的两两个个线线圈圈之之间，而且还可以发生在任何相互靠近的电路之间。间，而且还可以发生在任何相互靠近的电路之间。2.互互感感现现象象可可以以把把能能量量由由一一个个电电路路转转移移到到另另一一个个电电路路。下下一一章章将将要要学学习习的的变变压压器器就就是利用互感现象制成的。是利用互感现象制成的。3.在在电电力力工工程程和和电电子子电电路路中中，互互感感现现象象有有时时会会影影响响电电路路的的正正常常工工作作，这这时时要要求求设设法法减小电路间的互感。减小电路间的互感。要要 点点 精精 讲讲创新设计创新设计课堂自测课堂导学图图1A.向右匀加速运动向右匀加速运动B.向左匀加速运动向左匀加速运动C.向右匀减速运动向右匀减速运动D.向左匀减速运动向左匀减速运动【例例1】 如如图图1所所示示，水水平平放放置置的的两两条条光光滑滑轨轨道道上上有有可可自自由由移移动动的的金金属属棒棒PQ、MN，当当PQ在在外外力力作作用用下下运运动动时时，MN在在磁磁场场力力作作用用下下向向右右运运动动，则则PQ所所做做的的运运动动可可能能是是()创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析MN棒棒中中有有感感应应电电流流，受受安安培培力力作作用用而而向向右右运运动动，由由左左手手定定则则可可判判断断出出MN中中电电流流的的方方向向是是由由M流流至至N，此此电电流流在在L1中中产产生生的的磁磁场场的的方方向向是是向向上上的的。若若PQ棒棒向向右右运运动动，由由右右手手定定则则及及安安培培定定则则可可知知L2产产生生的的磁磁场场的的方方向向也也是是向向上上的的。由由于于L1产产生生的的磁磁场场方方向向与与L2产产生生的的磁磁场场的的方方向向相相同同，由由楞楞次次定定律律可可知知L2产产生生的的磁磁场场的的磁磁通通量量是是减减少少的的，即即L2中中的的磁磁场场是是减减弱弱的的，故故PQ棒棒做做的的是是向向右右的的减减速速运运动动，选选项项C是是可可能能的的；若若PQ棒棒向向左左运运动动，则则它它产产生生的的感感应应电电流流在在L2中中产产生生的的磁磁场场是是向向下下的的，与与L1产产生生的的磁磁场场方方向向是是相相反反的的，由由楞楞次次定定律律可可知知L2产产生生的的磁磁场场的的磁磁通通量量是是增增加加的的，即即L2中中的的磁磁场是增强的，故场是增强的，故PQ棒做的是向左的加速运动，选项棒做的是向左的加速运动，选项B是可能的。是可能的。答案答案BC创新设计创新设计课堂自测课堂导学名名师师点点睛睛本本题题是是应应用用楞楞次次定定律律判判断断问问题题的的一一般般步步骤骤的的逆逆向向应应用用。即即已已知知感感应应电电流流的的方方向向或或者者感感应应电电流流的的效效果果，来来判判断断原原磁磁场场的的方方向向或或原原磁磁场场如如何何变变化化。通通过过判判断断步步骤骤的的逆逆向向应应用用，可可更更深深刻刻地地理理解解、更更熟熟练练地地掌掌握握楞楞次次定定律律。另另外外还还要要通通过过此此题题来来体体会逆向分析的思路和方法。会逆向分析的思路和方法。创新设计创新设计课堂自测课堂导学解析解析互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，D正确。正确。答案答案D【跟跟踪踪训训练练】 在在无无线线电电仪仪器器中中，常常需需要要在在距距离离较较近近处处安安装装两两个个线线圈圈，并并要要求求当当一一个个线线圈圈中中有有电电流流变变化化时时，对对另另一一个个线线圈圈中中的的电电流流的的影影响响尽尽量量小小。则则图图中中两两个个线线圈圈的的相相对对安装位置最符合该要求的是安装位置最符合该要求的是()创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点二自感现象知识点二自感现象1.定定义义：当当一一个个线线圈圈中中的的电电流流自自身身发发生生变变化化时时，它它产产生生的的_(填填“变变化化”或或“不不变变”)的的磁磁场场不不仅仅在在邻邻近近的的电电路路中中激激发发出出感感应应电电动动势势，同同样样也也在在本本身身激激发发出出感感应应电动势的电磁感应现象。电动势的电磁感应现象。基基 础础 梳梳 理理3.自自感感系系数数的的决决定定因因素素：与与线线圈圈的的大大小小、形形状状、_，以以及及是是否否有有_等等因因素素有有关关，与与E、I、t等无关。等无关。变化变化亨利亨利H10-310-6匝数匝数铁芯铁芯创新设计创新设计课堂自测课堂导学要要 点点 精精 讲讲要点要点1对自感现象的理解对自感现象的理解(1)对自感现象的理解对自感现象的理解自感自感现象是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律。现象是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律。(2)对自感电动势的理解对自感电动势的理解产产生生原原因因：通通过过线线圈圈的的电电流流发发生生变变化化，导导致致穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量发发生生变变化化，因因而而在在原线圈上产生感应电动势。原线圈上产生感应电动势。自自感感电电动动势势的的方方向向：当当原原电电流流增增大大时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原电电流流方方向向相相反反；当当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同即增反减同)。创新设计创新设计课堂自测课堂导学自自感感电电动动势势的的作作用用：阻阻碍碍原原电电流流的的变变化化，而而不不是是阻阻止止，原原电电流流仍仍在在变变化化，只只是是使使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用。(3)对电感线圈阻碍作用的理解对电感线圈阻碍作用的理解若若电电路路中中的的电电流流正正在在改改变变，电电感感线线圈圈会会产产生生自自感感电电动动势势阻阻碍碍电电路路中中电电流流的的变变化化，使得通过电感线圈的电流不能突变。使得通过电感线圈的电流不能突变。若若电电路路中中的的电电流流是是稳稳定定的的，电电感感线线圈圈相相当当于于一一段段导导线线，其其阻阻碍碍作作用用是是由由绕绕制制线线圈圈的导线的电阻引起的。的导线的电阻引起的。创新设计创新设计课堂自测课堂导学【例例2】 如如图图2所所示示电电路路，L是是自自感感系系数数较较大大的的线线圈圈，在在滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑动动片片P从从A端端迅迅速速滑滑向向B端端的的过过程程中中，经经过过AB中中点点C时时通通过过线线圈圈的的电电流流为为I1；P从从B端端迅迅速速滑滑向向A端端的的过过程程中中，经经过过C点点时时通通过过线线圈圈的的电电流流为为I2；P固固定定在在C点点不不动动，达达到到稳稳定定时时通通过过线线圈圈的的电流为电流为I0，则，则()图图2A.I1I2I0 B.I1I0I2C.I1I2I0 D.I1I0ILA，会使得流，会使得流过LA灯的灯的电流突然增大，从而使流突然增大，从而使LA灯灯闪亮一下后亮一下后渐渐熄熄灭创新设计创新设计课堂自测课堂导学【例例3】 如如图图3所所示示，电电源源的的电电动动势势为为E，内内阻阻r忽忽略略不不计计。A、B是是两两个个相相同同的的小小灯灯泡泡，L是是一一个个自自感感系系数数相相当当大大的的线圈。以下说法正确的是线圈。以下说法正确的是()A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，并亮度保持稳定灯立刻亮，并亮度保持稳定B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，并亮度保持稳定灯立刻亮，并亮度保持稳定C.开关断开后瞬间，开关断开后瞬间，A灯闪亮一下再熄灭灯闪亮一下再熄灭D.开关断开后瞬间，电流自右向左通过开关断开后瞬间，电流自右向左通过A灯灯图图3创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析开开关关闭闭合合，A灯灯立立刻刻亮亮，因因为为电电源源没没有有内内阻阻，所所以以A灯灯两两端端的的电电压压保保持持不不变变，灯灯泡泡亮亮度度稳稳定定，故故A正正确确；因因为为L是是一一个个自自感感系系数数相相当当大大的的线线圈圈，所所以以开开关关闭闭合合时时B灯灯不不亮亮，然然后后逐逐渐渐变变亮亮，最最后后亮亮度度稳稳定定，故故B错错误误；两两个个灯灯泡泡电电阻阻一一样样，若若L也也没没有有电电阻阻，则则断断开开前前后后A灯灯的的电电流流相相同同，不不会会闪闪亮亮；若若L有有电电阻阻，则则通通过过B灯灯的的电电流流小小于于A灯灯的的电电流流，所所以以A灯灯也也不不会会闪闪亮亮一一下下，故故C错错误误；开开关关断断开开后后瞬瞬间间，L产产生生感感应应电流，在回路中通过电流，在回路中通过A灯的电流方向为从右向左，故灯的电流方向为从右向左，故D正确。正确。答案答案AD创新设计创新设计课堂自测课堂导学名名师师点点睛睛分分析析通通电电自自感感需需抓抓住住三三点点：(1)通通电电瞬瞬间间自自感感线线圈圈处处相相当当于于断断路路；(2)电电流流增增大大过过程程中中自自感感线线圈圈对对电电流流有有阻阻碍碍作作用用；(3)电电流流稳稳定定时时自自感感线线圈圈相相当当于于导导体体。创新设计创新设计课堂自测课堂导学【例例4】 在在如如图图4所所示示的的电电路路中中，LA、LB为为两两个个完完全全相相同同的的灯灯泡泡，L为为自自感感线线圈圈，在在S闭合状态下，闭合状态下，LA、LB都能正常发光。现突然断开都能正常发光。现突然断开S，则，则()图图4A.LA、LB会突然亮一下再熄灭会突然亮一下再熄灭B.LA会突然亮一下再熄灭，会突然亮一下再熄灭，LB突然熄灭突然熄灭C.LA、LB同时变暗到熄灭同时变暗到熄灭D.LB先熄灭，先熄灭，LA后熄灭后熄灭创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析在在S接接通通状状态态下下，LA、LB都都能能正正常常发发光光，则则两两支支路路的的电电流流相相等等，都都为为I；当当开开关关S断断开开时时，由由LA、LB及及线线圈圈组组成成闭闭合合回回路路，电电流流由由I减减小小，所所以以LA、LB中中电电流流不不会会比比原原来来大大，因因此此LA、LB一一定定不不会会突突然然亮亮一一下下，而而是是同同时时变变暗暗到到熄熄灭灭，选选项项C正正确，确，A、B、D错误。错误。答案答案C创新设计创新设计课堂自测课堂导学规律总结规律总结分析断电自感中灯泡出现闪亮的方法分析断电自感中灯泡出现闪亮的方法如如图图5所所示示的的电电路路，电电路路达达到到稳稳定定状状态态后后，设设通通过过线线圈圈L和和灯灯LA的的电电流流分分别别为为I1和和I2，当当开开关关S断断开开时时，电电流流I2立立即即消消失失，但但是是线线圈圈L和和灯灯LA组组成成了了闭闭合合回回路路，由由于于L的的自自感感作用，作用，I1不会立即消失，而是在与灯泡组成的回路中，逐渐减弱并维持短暂的时间。不会立即消失，而是在与灯泡组成的回路中，逐渐减弱并维持短暂的时间。图图5(1)若若开开始始I1I2，则则灯灯LA会会闪闪亮亮一一下下(I1、I2差差别别越越大大闪闪亮亮越越明明显显，但但差差别别过过大大有有可可能能会会烧坏灯泡烧坏灯泡)；即当线圈的直流电阻；即当线圈的直流电阻RLRLA时，会出现时，会出现LA灯闪亮的情况。灯闪亮的情况。(2)若若RLRLA，I1I2，则不会出现，则不会出现LA灯闪亮一下的情况，但灯泡会逐渐熄灭。灯闪亮一下的情况，但灯泡会逐渐熄灭。创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.下列关于互感现象的说法正确的是下列关于互感现象的说法正确的是()A.一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象一个线圈中的电流变化时，与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象B.互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律互感现象的实质是电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律C.利利用用互互感感现现象象能能够够将将能能量量由由一一个个线线圈圈传传递递到到另另一一个个线线圈圈，人人们们制制造造了了收收音音机机的的“磁磁性天线性天线”D.互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作解解析析互互感感现现象象能能发发生生在在任任何何两两个个相相互互靠靠近近的的电电路路之之间间，会会影影响响电电路路的的正正常常工工作作，选选项项D错误。错误。答案答案ABC创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.如如图图6所所示示是是一一种种延延时时开开关关。当当S1闭闭合合时时，电电磁磁铁铁F将将衔衔铁铁D吸吸下下，C线线路路接接通通，当当S1断开时，由于电磁感应作用，断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则将延迟一段时间才被释放。则()图图6A.由于由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用的作用B.由于由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用的作用C.如果断开如果断开B线圈的线圈的S2，无延时作用，无延时作用D.如果断开如果断开B线圈的线圈的S2，延时将变长，延时将变长创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析根根据据题题中中所所提提供供的的信信息息，不不难难发发现现延延时时开开关关的的基基本本工工作作原原理理：当当S1闭闭合合时时，电电磁磁铁铁F将将衔衔铁铁D吸吸下下，C线线路路接接通通。这这时时虽虽然然B线线圈圈的的S2闭闭合合，但但通通过过它它的的磁磁通通量量不不变变，所所以以没没有有电电磁磁感感应应现现象象发发生生。当当S1断断开开时时，A线线圈圈立立即即断断路路，不不会会发发生生电电磁磁感感应应，但但通通过过B线线圈圈的的磁磁通通量量减减少少，由由于于B线线圈圈的的电电磁磁感感应应作作用用，才才产产生生延延时时释释放放D的的作作用用，选选项项B正正确确；如如果果此此时时断断开开B线线圈圈的的S2，则则B线线圈圈虽虽然然产产生生感感应应电电动动势势，但但不产生感应电流，不能吸引衔铁不产生感应电流，不能吸引衔铁D，无延时作用，选项，无延时作用，选项C正确。正确。答案答案BC创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.关于自感现象，正确的说法是关于自感现象，正确的说法是()A.自感电动势一定和原来的电流方向相反自感电动势一定和原来的电流方向相反B.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D.对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大解解析析当当电电流流增增加加时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原来来的的电电流流反反向向，当当电电流流减减小小时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原来来的的电电流流同同向向，故故选选项项A错错误误；自自感感电电动动势势的的大大小小，与与电电流流变变化化快快慢慢有有关关，与与电电流流变变化化大大小小无无关关，故故选选项项B错错误误，选选项项D正正确确；自自感感系系数数只只取取决决于于线线圈的本身因素，与电流变化快慢无关，故选项圈的本身因素，与电流变化快慢无关，故选项C错误。错误。答案答案D创新设计创新设计课堂自测课堂导学4.在在生生产产实实际际中中，有有些些高高压压直直流流电电路路含含有有自自感感系系数数很很大大的的线线圈圈，当当电电路路中中的的开开关关S由由闭闭合合到到断断开开时时，线线圈圈会会产产生生很很高高的的自自感感电电动动势势，使使开开关关S处处产产生生电电弧弧，危危及及操操作作人人员员的的人人身身安安全全。为为了了避避免免电电弧弧的的产产生生，可可在在线线圈圈处处并并联联一一个个元元件件，下下列列方方案案可可行行的的是是()解解析析闭闭合合S时时，二二极极管管处处于于反反向向截截止止状状态态，不不影影响响电电路路正正常常工工作作。断断开开S时时，由由于于自自感感现现象象，线线圈圈跟跟二二极极管管D组组成成闭闭合合回回路路，此此时时二二极极管管处处于于正正向向导导通通，可可以以避避免免电电弧的产生，故选项弧的产生，故选项D正确。正确。答案答案D创新设计创新设计课堂自测课堂导学5.如如图图7所所示示为为测测定定自自感感系系数数很很大大的的线线圈圈L直直流流电电阻阻的的电电路路，L的的两两端端并并联联一一个个电电压压表表，用用来来测测量量自自感感线线圈圈的的直直流流电电压压。在测量完毕后，将电路拆解时应在测量完毕后，将电路拆解时应()A.先断开先断开S1 B.先断开先断开S2C.先拆除电流表先拆除电流表 D.先拆除电压表先拆除电压表解解析析若若先先断断开开S1，线线圈圈与与电电压压表表组组成成闭闭合合电电路路，这这时时，流流过过电电压压表表的的电电流流与与原原来来方方向向相相反反，电电压压表表的的指指针针将将反反向向转转动动，容容易易损损坏坏电电压压表表。按按操操作作要要求求，应应先先断断开开S2，再断开，再断开S1，然后拆除器材，故选项，然后拆除器材，故选项B正确。正确。答案答案 B图图7