高二物理人教版选修32互感和自感.docx

互感和自感重/难点重点：知道什么是互感现象和自感现象。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。难点：能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象。重/难点分析重点分析：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。自感现象是指当线圈自身电流发生变化时在线圈中引起的电磁感应现象当线圈中的电流增加时自感电流的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时自感电流的方向与原电流的方向相同。自感电动势的大小与电流的变化率成正比。难点分析：自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生。在判断电路性质时一般分析方法是：当流过线圈L的电流突然增大瞬间我们可以把L看成一个阻值很大的电阻；当流经L的电流突然减小的瞬间我们可以把L看作一个电源它提供一个跟原电流同向的电流。突破策略一、互感现象要点诠释：（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。（2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。（3）在电子电路中互感现象有时会影响电路的正常工作应设法减小电路间的互感。二、自感现象要点诠释：1．自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化即总是起着推迟电流变化的作用。2．自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化当原来电流增大时自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时自感电动势与原来电流方向相同。3．自感电动势大小：大小由电流变化的快慢和自感系数决定。三、自感系数要点诠释：（1）大小：线圈长度越长线圈横截面积越大单位长度上匝数越多线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多。（2）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量数值上等于通过线圈的电流在内改变时产生的自感电动势的大小。（3）单位：亨利（符号）1亨=毫亨=微亨（）。四、自感现象的应用和防止1．应用：电感线圈可以把电能转化为磁场能储存起来也可以把储存的磁场能转化为电能；当自感系数很大时可以产生自感电动势增大电路的瞬时电压。电感线圈可以延续电流的变化时间起到一定的稳定电流的作用在交流电路中常用电感线圈来通直流阻交流通低频阻高频。电感线圈在各种电器设备和无线电技术中应用广泛如日光灯电路中的镇流器、LC振荡电路等。2．危害和防止：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间会产生很高的自感电动势形成电弧危及工作人员和设备安全在这类电路中应采用特别的开关；制作精密电阻时采用双线绕法来消除自感现象。五、电感和电阻的比较1．阻碍作用:电阻R对电流有阻碍作用电感L对电流的变化有阻碍作用。2．大小因素:电阻越大对电流的阻碍越大产生的电势差越大；电感越大对电流的阻碍作用越大产生的自感电动势越大。3．决定因素:电阻R决定于导体长度、横截面积、材料电阻率；电感L决定于线圈长度、横截面积、匝数、有无铁芯等。4．联系:电感和电阻都是反映导体本身性质的物理量。六、线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用的比较1．两种阻碍作用产生的原因不同线圈对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻决定对稳定电流阻碍作用的产生原因是金属对定向运动电子的阻碍作用。而线圈对变化电流的阻碍作用是由线圈的自感现象引起的当通过线圈中的电流变化时穿过线圈的磁通量发生变化产生自感电动势阻碍线圈中电流变化。2．两种阻碍作用产生的效果不同在通电线圈中电流稳定值为由此可知线圈的稳态电阻决定了电流的稳定值。L越大电流由零增大到稳定值的时间越长也就是说线圈对变化电流的阻碍作用越大电流变化的越慢。总之稳态电阻决定了电流所能达到的稳定值对变化电流的阻碍作用决定了要达到稳定值所需的时间。七、在断电自感中灯泡是否闪亮一下的判断方法如图所示电路中当开关断开后灯泡是否会闪亮一下？闪亮一下的条件是什么？设开关闭合时电源路端电压为线圈的电阻为灯泡的电阻为则通过线圈的电流为通过灯泡的电流为。当开关断开后线圈和灯泡组成的回路中的电流从开始减弱。若有在断开开关的瞬间通过灯泡的电流会瞬间增大灯泡会闪亮一下。若有断开开关后通过灯泡的电流减小灯泡不会闪亮一下。八、电路中电流大小变化的判断方法在进行分析计算时要注意：①如果电感线圈的直流电阻为零那么电路稳定时可认为线圈短路；②在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路。如图所示闭合稳定后若不考虑线圈的直流电阻则灯泡不亮流过线圈的电流较大。在断开的瞬间灯泡和线圈构成了闭合回路其中线圈中电流的流向不变其大小只能在原来大小的基础上减弱。突破反思本节课为了让学生经历必要的认知过程尝试利用“延迟判断”的探究教学策略适当改进演示实验变陈述性问题为设计性问题让学生积极参与物理规律的发现和推理过程如：对于“自感”的教学采用“积木式”的结构在教学过程中随着问题的展开逐步