高中物理-4.6自感和互感导学案(新人教版)选修.doc

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高中物理4.6自感和互感导学案(新人教版)选修

自感和互感
【学习目标】
1、知道什么是互感现象和自感现象；
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素；
3、知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止；
4、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
【重点、难点】
重点:互感现象与自感现象产生的原因及特点；难点：运用自感知识解决实际问题。预习案
【自主学习】
1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2引起回路磁通量变化的原因有哪些？
【学始于疑】
探究案
【合作探究一】
一、互感现象
1、我们现在来思考第一个问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。
2、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此互感现象在电工技术和电子技术中有着广泛的应用。请大家举例说明。
二、自感现象我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。
［实验1］演示通电自感现象。出示示教板，画出电路图（如图所示），A
1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A
1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次）分析现象，师生讨论：
［实验2］演示断电自感。
出示示教板，画出电路图（如图所示）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？
总结上述两个实验得出结论:导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
自感现象有其有利的一面，也有其有害的一面。请同学们课下查阅资料，举出自感现象在电工技术和电子技术中有哪些应用，又有哪些需要避免的实例。
三、自感系数感电动势的大小决定于哪些因素呢？请同学们阅读教材内容。然后用自己的语言加以概括，并回答有关问题。
1、自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小的计算公式。
2、电流的变化率是什么？
3、什么叫自感系数呢？
4、线圈的自感系数与哪些因素有关？
5、自感系数的单位是什么？
四、磁场的能量在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。
归纳总结
【课堂小结/本节知识网络】
【思考】
【当堂检测】
1、关于自感现象，正确的说法是：（）
A、感应电流一定和原电流方向相反；
B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；
C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；
D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
2、如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I
1、I2的大小关系是：（）
A、接通时I1<I2，断开时I1>I2；
B、接通时I1<I2，断开时I1=I2；
C、接通时I1>I2，断开时I1<I2；
D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。
3、右图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。
（1）当开关S由断开变为闭合时，
A、B两个灯泡的亮度将如何变化？
（2）当开关S由闭合变为断开时，
A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？
4、右图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（）
A、合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B、合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C、断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D、断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
【课后巩固】
1、右图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光、下列说法中正确的是（）
A、当断开S时，灯A立即熄灭
B、当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭
C、启用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭
D、启用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭
2、右图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小、接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）
A、在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗
B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C、在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗
D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
3、右图所示(a)(b)电路中，电阻R和自感