高中物理-4.6互感和自感学案新人教版选修.doc

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高中物理4.6互感和自感学案新人教版选修

【学习目标】
1、掌握自感现象中线圈中电流的变化
2、知道自感电动势与哪些因素有关系
3、体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神
【自主学习】
阅读教材内容，完成自主学习部分。
一、互感现象两个相邻的线圈，当一个线圈中的电流时在另一个线圈中产生，这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。变压器就是利用互感现象制成的。
二、自感现象
1、自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的在它激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。AELSSELA1R’A2R
2、典型电路：
3、规律：自感电动势大小自感电动势方向服从，即感应电流总是原电流的变化。
4、自感系数：公式中的L叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与等因素有关。
三、涡流
1、定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生，这种电流在整块金属内部自成，叫做涡流。
2、热效应：金属块中的涡流要产生。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁、为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用而成。
3、磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到，的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的
4、机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到作用，使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。自主完成以下习题：
1、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是abLES
A、合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭
B、合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭
C、合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭
D、合上开关，a、b同时亮；断开开关，b熄灭，a后熄灭
2、如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，
A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是
A、B灯立即熄灭
B、A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C、有电流通过B灯，方向为c→d
D、有电流通过A灯，方向为b→a
3、如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则
A、线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反
B、线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大
C、线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小
D、线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能
【合作探究】
小组探究，统一答案，进行分组展示。
1、如图所示电路，图中电流表在正接线柱流入电流时，指针顺时针方向偏转，负接线柱流入电流时指针逆时针方向偏转，当电键K断开瞬间A1表和A2表偏转情况是：
A、A1顺时针，A2逆时针；
B、A1逆时针，A2顺时针；
C、A1、A2都顺时针；
D、A1、A2都逆时针。
2、如图所示，电键S原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻t1突然打开电键S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图像是()
3、如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则
A、若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B、若是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C、若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D、若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
【课堂检测】
1、如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，拆解电路时应
A、先断开S1
B、先断开S2
C、先拆除电流表
D、先拆除电压表
2、如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则
A、电键S闭合时，灯泡D
1、Ｄ2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮
B、电键S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮
C、电键S断开时，灯泡D2随之熄灭，而D1会亮一下后才熄灭
D、电键S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮后一下才熄灭