2018年全国卷高考物理复习精品教材：自感互感[本站推荐]

第一篇：2018年全国卷高考物理复习精品教材：自感互感[本站推荐]

高考复习专用教材

第三讲

自感

互感

一、学习目标

1.自感系数的决定因素,发生自感时，回路电流的大小及方向的判断。2.对通电自感和断电自感的理解及应用。3.涡流的产生原理。

4.电磁阻尼和电磁驱动的原理。5.对电磁阻尼和电磁驱动的理解。

二、教学目标精析

1、互感现象 ①定义

两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流______时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象．产生的电动势叫作_____________． ②应用

互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，________、收音机的“__________”就是利用互感现象制成的． ③危害

互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．

2、自感现象 ①定义

当一个线圈中的电流______时，它所产生的______的磁场在它本身激发出感应电动势的现象．产生的电动势叫作_____________． ②自感电动势的大小

E＝_____，其中L是自感系数，简称自感或电感． 单位：_____，符号：___． ③决定线圈自感系数大小的因素

线圈的_____、_____、_____，以及是否有_____等．

3、涡流

(1)概念：由于_________，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流．(2)特点：整块金属的电阻很小，涡流往往______，产生的热量______．

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(3)应用

①涡流热效应的应用：如_____________． ②涡流磁效应的应用：如_______、________．

(4)防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量、损坏电器． ①途径一：增大铁芯材料的________．

②途径二：用相互绝缘的________叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯．

4、电磁阻尼

①概念：当导体在磁场中运动时，______电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是_______导体运动的现象．

②应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速__________，便于读数．

5、电磁驱动

①概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流，感应电流使导体受到________的作用，________使导体__________的现象． ②应用：交流感应电动机．

题目类型一:对互感现象和自感现象的理解及应用。

例

1、(多选)(2014·湖南浏阳高二检测)如图所示的电路中，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零．LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是()A．开关S由断开变为闭合，LA、LB同时发光，之后亮度不变 B．开关S由断开变为闭合，LA立即发光，之后又逐渐熄灭 C．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA、LB同时熄灭

D．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA再次发光，之后又逐渐熄灭

例

2、(多选)如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()A．a先变亮，然后逐渐变暗 B．b先变亮，然后逐渐变暗 C．c先变亮，然后逐渐变暗 D．b、c都逐渐变暗 题目类型二:对涡流的理解及应用。

例

3、(2014·镇海中学高二检测)如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯 C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、玻璃杯

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题目类型三:电磁阻尼和电磁驱动。

例

4、(多选)(2014·株洲高二检测)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中()A．磁铁做匀速直线运动 B．磁铁做减速运动 C．小车向右做加速运动 D．小车先加速后减速

例

5、如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()A．A、B两点在同一水平线上 B．A点高于B点

C．A点低于B点 D．铜球最后将做等幅摆动

三、基础演练

1.(2014·贵阳一中高二检测)如图所示，R为定值电阻，电感L的值很大，电源内阻不可不计，A、B是完全相同的两只灯泡，当开关S闭合时，下列判断正确的是（）A．灯A比灯B先亮，然后灯A熄灭

B．灯B比灯A先亮，然后灯B逐渐变暗 C．灯A与灯B一起亮，而后灯A熄灭

D．灯A与灯B一起亮，而后灯B熄灭

2．(多选)(2014·辽原高二检测)如图所示的电路中，两个相同的电流表，零刻点在刻度盘的中央．当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通且稳定时再断开开关的瞬间，下列说法正确的是()

A．G1指针向右摆，G2指针向左摆 B．G1指针向左摆，G2指针向右摆 C．两指针都向右摆 D．两指针都向左摆

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3．(多选)(2014·北京丰台区高二检测)如图所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法中正确的是（）

A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大

4．如图所示，把一个闭合线框放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形磁体可以绕竖直轴转动，闭合线框也可以绕竖直轴转动，当蹄形磁体从上往下看逆时针转动时，有关线圈的运动下列说法正确的是（）A．线圈将顺时针方向转动

B．线圈仍保持静止

C．线圈将逆时针方向转动，转速与磁铁相同

D．线圈将逆时针方向转动，转速比磁铁小

5．弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变．若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现

（）A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变

B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变 C．S闭合或断开，振幅变化相同

D．S闭合或断开，振幅都不发生变化

6．(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯的电阻，以产生更多的热量 D．增大铁芯的电阻，以减小发热量

7．(多选)如图教471所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的 B．利用涡流而设计的 C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用

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三、巩固提高

1、(多选)(2014·重庆一中高二检测)如图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈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将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

甲 乙

2、(多选)(2014·北京海淀期末)如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是()A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮 B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮 C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮 D．S闭合足够长时间后再断开，A、B灯逐渐熄灭

3.(2014·淮安高二检测)如图所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t＝1×10s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图)．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω.(1)线圈的直流电阻RL＝________Ω.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是___________，并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________ V.－3

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4．如图所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内，若条形磁铁突然绕OO′轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中，圆环将()A．产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动 B．产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动 C．产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动 D．产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动

5．(多选)如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是()A．铁

B．木 C．铜

D．铝

6．(多选)如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管描述可能正确的是()A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 7.如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，第一种情况是虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。第二种情况是整个空间都有向外的匀强磁场，金属环的摆动情况是（）

A．两种情况都经过相同的时间停下来 B．第一种情况先停下来 C．第二种情况先停下来 D．无法确定

四、课堂练习

1．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是()A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消 D．以上说法都不对

2．(多选)如图所示的电路中，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K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B．合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮

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C．断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭

3.如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()A．两环都向右运动 B．两环都向左运动 C．环1静止，环2向右运动 D．两环都静止

4.如图所示，把蹄形磁铁的两极靠近一个金属圆盘(不接触)，当磁铁绕轴转动时，圆盘会转动吗？说明理由．

5.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A．整个过程匀速 B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动 C．整个过程都做匀减速运动 D．穿出时的速度一定小于初速度

6.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。该炉的加热原理是（）

A.利用线圈中电流产生的焦耳热 B.利用线圈中电流产生的磁场

C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 D.给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电

7.如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管A。在弧形轨道上高为h的地方，无初速度释放一磁铁B（可视为质点），B下滑至水平轨道时恰好沿螺线管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB。

（1）螺线管A将向哪个方向运动？（2）全过程中整个电路所消耗的电能。

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五、课后作业

1．(2014·大庆一中高二检测)通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的()A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量保持不变 D．自感系数和自感电动势不变 2．关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是()A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大 B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量

C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变 D．自感电动势总与原电流方向相反

3．(2014·辽宁省实验中学高二检测)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，将电路拆除时应()A．先断开S2 B．先断开S1 C．先拆除电流表 D．先拆除电阻R

4．(2014·吉林市一中高二检测)如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有()A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭

C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭

5．如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为E＝6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中出现的自感电动势E′＝100 V，求此时a、b两点间的电势差．

6.下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不能产生涡流

7．下列做法中可能产生涡流的是()A．把金属块放在匀强磁场中 B．让金属块在匀强磁场中匀速运动 C．让金属块在匀强磁场中做变速运动 D．把金属块放在变化的磁场中

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8．(多选)(2014·岳阳一中高二检测)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，设环的初速度为零，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

第二篇：互感和自感教案

第6节互感和自感

一、教学目标

（一）知识与技能

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。

（二）过程与方法

1．通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2．通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点

二、重点和难点

教学重点

1．自感现象。2．自感系数。教学难点

分析自感现象。

三、教学手段与策略

以“验为基础，过程为主线，变式为手段，思维为中心”的教学模式，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

四、课时安排 ： 1课时

五、教学过程

（一）引入新课

提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

引起回路磁通量变化的原因有哪些？

（1）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？

（2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。

（二）进行新课

1、互感现象

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。

当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。

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广泛的应用。请大家举例说明。

变压器，收音机里的磁性天线。

2、自感现象

教师：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。

画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、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）

现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。现象 提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。

电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。

［实验2］演示断电自感。

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？

现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。提问：为什么A灯不立刻熄灭？

当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。

用多媒体课件在屏幕上打出i—t变化图，如下图所示.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。

3．自感系数

自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。

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。自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成公式为

E =L

L叫自感系数呢，自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。

实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

自感系数的单位：亨利，符号H，更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 4．磁场的能量

I成正比，与线圈的自感系数L成正比。写tI t提问：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。

学生分组讨论。

师生共同活动：推断出能量可能存储在磁场中。

以上只能是一种推断，电磁场具有能量还需要进一步的实验验证。

教材最后一段说，线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？电的“惯性”大小与什么有关？

当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零，因此可以借用力学中的术语，说线圈能够体现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。

（四）实例探究 自感现象的分析与判断

【例1】如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则

（）

A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗

D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗 正确选项为AD 【例2】如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析：

（1）若R1＞R2，灯泡的亮度怎样变化？（2）若R1＜R2，灯泡的亮度怎样变化？

（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再逐渐变暗到最后熄灭。

（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到I1（方向相反），然后再渐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比原来更亮，再逐渐变暗到熄灭。

（五）反思总结，当堂检测 教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

六、板书设计 § 4.6互感和自感

一、互感现象

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。

二、自感现象

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。

三、自感系数

自感现象中产生的电动势叫自感电动势。公式：E =LI tL叫自感系数，是用来表示线圈的自感特性的物理量。（1）线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。（2）带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

自感系数的单位：亨利，符号H，更小的单位有毫亨（mH）、微亨（μH）

1H=103 mH

1H=106μH 四．磁场的能量

当堂检测

1、无线电技术的发展，极大地方便了人们的生活.在无线电技术中常有这样的要求：一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小，如图所示，两个线圈安装位置最符合该要求的是（）

①②

③④

A.①

B.②

L

C.③

D.④

2、如图所示电路，线圈电阻不计，则（）

A、S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电 B、S保持闭合，A板带正电，B板带负电 C、S断开瞬间，B板带正电，A板带负电

D、由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情况电容器两板都不带电

3、在下图电压互感器的接线图中，接线正确的是（）

答案：1.D 2.D 3.B 巩固练习

1．下列关于自感现象的说法中，正确的是

（）

A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大

2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是

（）A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大

D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

3．如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是

（）

A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B．小灯立即亮，小灯立即熄灭

C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 4．如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____现象的。

5．如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是

（）

A．当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮 B．当接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭 D．当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭 6．如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线 圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是

（）

A．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 B．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数 C．开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数

D．开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1数等于A2的读数

7．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D1、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 参考答案：

1．ACD 2．D

3．A 4．b、a、自感（或断电自感）5．C 6．BD 7．AC

第三篇：《互感和自感》教学设计

教学设计说明

本节课是电磁感应现象在技术中的应用的特例，也是学生在认知上对电磁感应规律的进一步巩固与深化。教学中充分重视学生用原有的知识储备发现、总结新知识的探究过程。

本课主要采用创设情景实例让学生经历从生活走向物理的认识过程；做好自感现象实验培养学生观察能力，精心设计接近学生思维发展区的问题，充分发挥教师的组织者和引导者的作用，经历基本的科学探究过程，培养学生的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力；师生共同参与，课件展示互感和自感现象在现代生产和生活中的应用，让学生经历从物理走向社会，以开阔眼界和引起学生兴趣，为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。

教学目标

2.1 知识与技能

（1）通过实验，了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。

（2）能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题。

（3）了解自感电动势的计算式e=lδiδt，知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，并知道其单位。

2.2 过程与方法

（1）通过演示实验的观察、设计与分析，培养学生的观察能力、实验能力和利用已知知识进行探究未知规律的能力。

（2）通过亲身感受断电自感的强大电压，加深对知识的理解。

2.3 情感 态度 价值观

（1）通过师生之间、生生之间互动的过程，激发学生的探究热情，营造科研的氛围。

（2）体会物理知识与技术、经济和社会的互动作用，感悟利用辩证唯物主义的观点来分析问题。

教学重点：自感现象和自感系数。

教学难点：自感有关规律的认识。

教学方法：实验与理论探究；师生、生生互动。

课时安排：1课时。

课前准备：家用电磁炉1个，小灯泡和线圈，自制自感现象演示仪等。

教学过程

教学过程见表1。

引入：按照如图1所示，将与小灯泡组成闭合回路的线圈放在工作的电磁炉上，灯泡发光。

问：为什么灯泡发光了？

学生回答前，介绍所用的电流是变化的，展示电磁炉的内部结构――线圈。

观察好奇兴奋思考

用生活中的实例引入新课，体现从生活走向物理的理念。课堂联系生活，学生感到亲切，激发了学生的学习兴趣。

通过介绍、展示、引导，激发学生利用已知知识探究未知规律的欲望。

观察实验

感知现象

先组织学生分组讨论，请学生先回答问题，根据情况适时引导学生回忆感应电流产生的条件是什么？

问：感应电流产生的条件：

（1）闭合电路。

（2）穿过闭合电路的磁通量发生变化。

引导学生回答：

电磁炉线圈中的电流变化→电磁炉线圈中电流激发的磁场变化→穿过与小灯泡组成闭合回路的线圈中磁通量发生变化→线圈上产生感应电动势→闭合回路产生感应电流→灯泡发光。

启发学生思维，让学生大胆说出自己的想法，从而了解学生的知识掌握情况，并根据实际适时调整和改进教学进程。

由浅入深，层层递进，引导学生动脑思考，培养学生的逻辑思维能力和口头表达能力。让学生根据所学的内容解决实际问题，感受成功的愉悦，增强求知欲。

进行新课

互感现象

一、互感现象

像上述实验，两个线圈之间并没有导线连接，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感现象。互感现象产生的感应电动势，叫做互感电动势。

问：灯泡发光的能量哪里来的？

引导学生回答：变化的磁场是传递能量的介质。

小结：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广泛的应用。请大家阅读教材举例说明。

ppt展示相关图片。

问：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场会在邻近的电路中激发出感应电动势，会不会在它本身激发出感应电动势呢？

通过教师的引导，使学生在观察的过程中思维得到启发。

自感现象

[实验1]

演示通电自感现象

二、自感现象

演示通电自感现象。

ppt展示电路图如图2所示，对照实物图如图3所示作说明。

发光二极管与没有极性的白炽灯不同，接上正向电压，当正向电流流过时才能发光，所需工作电流很小（有的仅零点几毫安），电流很小时小灯泡不发光。若接上反向电压，电流会更细小（微安级），并且不发光。

a1、a2是规格完全一样的灯泡。闭合电键s，调节变阻器r，使a1、a2亮度相同（a2支路在实验中的作用是充当参照物），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）

学生观察结果，如图4所示。支路d2、d4发光二极管发光显示出电流方向，a1后变亮，a2立即变亮，最后两灯一样亮。

对学生的回答先不做评价，鼓励学生大胆的说出自己的想法。培养学生的表达能力和理论分析能力。

利用多媒体课件结合实物图，将抽象的物理情境清晰地展现出来，有利于学生直观感知。化抽象为具体，启发学生思维。

通过实验演示，培养学生观察、理解能力和实验探究能力。

[实验2]

演示断电自感现象

问：a1后变亮的原因是什么？（请学生分组讨论）学生讨论，师生共同分析得到结论。

结合图5分析，电路接通时，通过线圈l的电流增大，该电流产生的磁场增强，穿过线圈l的磁通量增加，l中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍了l中电流的增加，即推迟了a1支路电流达到正常值的时间，使a1滞后一段时间才变亮。

问：如果电路断开时，通过线圈l的电流就减小，这时会出现感应电动势吗？感应电动势的作用是使线圈l中的电流减小得更快些还是更慢些？

问：在刚才的演示实验中，同学们有没有留意电路断开时的现象？

再次用图4所示实物图演示几次断电自感现象。还可播放录制的视频，以正常播放速度1/10播放，现象非常明显。

学生观察结果，如图6所示。d3支路二极管闪亮一下再熄灭，录制的视频以正常播放速度的1/10进行播放，显示d2、a1、a2、d3都在发光。

问：d3支路二极管闪亮一下，说明流过a2的电流方向与断开前电流方向？原因是什么？

学生讨论，师生共同得到结论。

当s断开时，l中的电流突然减弱，穿过l的磁通量逐渐减少，l中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小。l相当于一个电源，产生了左负右正的自感电动势，与d2、a1、a2、d3构成闭合回路，储存在磁场中的能量瞬间释放，使支路d3发光二极管闪亮一下。

引导学生归纳总结：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。自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。

观察到的现象、亲身经历的活动越多，对物理概念理解、规律的探究越容易。

总结让学生对自感现象的产生原因及其规律有了系统的了解。加深学生对自感现象规律的认识，启发学生用所学的内容解决分析实际问题的能力。

发挥学生的主体作用，充分调动了学生学习的积极性和热情，启发学生思维能力，培养学生独立思考的能力和自学能力。

自感系数

三、自感系数

问：感应电动势的大小跟什么因素有关？

（感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。）

自感电动势的大小跟其他感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。

（引导学生阅读教材p24第2、3段。）

理论分析表明：e=lδiδt

式中l为线圈的自感系数，简称自感或电感。自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。l的大小跟线圈的形状、长短、砸数、有无铁芯有关，单位为亨利（h）。

1h=103 mh=106 μh

自感系数l的大小与线圈的砸数、有无铁芯有怎样的关系？师生共同参与“千人镇”小实验。电路图如图7所示（根据学生人数适当加1.5 v干电池节数）。

第1次先接线圈200砸，不放铁芯。

闭合开关s前，学生谈体验――“无感觉”；

闭合开关s后，学生谈体验――“无感觉”；

断开开关s瞬间，学生好像“无感觉”。

培养学生学以致用的能力，增长学生的见闻，强化学生对自感现象的认识，进一步突出重点、攻克难点。

尝试应用科学探究的方法和已有知识研究分析问题。培养学生独立学习的能力和习惯，开发学生的智力和创造力。

师生之间、生生之间互动的过程，激发学生的探究热情，营造科研的氛围。同时可消除学生一点心理戒备，活跃课堂气氛。

教学环节教学内容、教师活动学生活动设计说明

第2次接线圈400砸，不放铁芯，重复上面的操作，断开开关s瞬间，好像只有两边的两位同学有点感觉。

第3次接线圈400砸，放铁芯，重复上面的操作，断开开关s瞬间，学生突然受到电击――“双手迅速收回”。

学生根据这节课所学的知识解释现象原因。

四、自感现象在生活中的应用和防止

说明自感现象广泛存在。凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流的变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感。ppt展示生活中实例图片。

五、小结

（1）什么叫互感与自感。

（2）自感现象满足楞次定律和法拉第电磁感应定律。

六、作业

认真阅读教材，互感和自感现象在当代生活中有十分广泛的应用，课上我们只是介绍了一部分。课下请同学们通过多种途径调查互感和自感现象的应用都渗透到哪些领域，并从中选出一个你最感兴趣的应用做进一步的研究，写一篇小论文或自己的感悟和大家交流。

展示自感现象在生活中的应用和防止，让学生经历从物理走向社会，以开阔眼界和引起学生兴趣，认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响，为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。

第四篇：《互感与自感》教学设计

高中物理课堂教学设计

选修3-2

第四章

电磁感应

4.6 自感和互感

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道什么叫互感现象，了解互感的应用与防止；

2．知道什么叫自感现象，理解它产生的机理和起到的作用； 3．能够判断自感电动势的方向，并会用它解释一些现象； 4．知道自感电动势大小的决定因素，知道自感系数的决定因素； 5．了解自感现象的利与弊及应用与防止。

二、过程与方法

1．通过一个动手实验，两个视频演示实验，观察、设计与分析，培养学生的观察能力、实验能力和探究能力；

2．通过亲身感受断电自感、互感的电压，加深对知识的理解。

三、情感态度价值观

1．通过师生之间、生生之间互动的过程，激发学生的探究热情，营造科研的氛围； 2．通过了解自感的应用与防止，体会物理知识与技术的融合之美。【教学重点】

对自感现象的正确解释。【教学难点】

感应电动势产生的原因是磁通量发生了变化。【教学方法】

实验与理论探究；师生、生生互动。【教学用具】

课件，多媒体辅助教学设备 【课时安排】

1课时。【教学过程】

一、互感现象

1.通过法拉第的实验提出问题：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？

2.通过学生自己思考，再给出互感的定义。

3.给学生提供实验器材通过自学书上的内容，自己设计动手做实验。实验：

每小组4人发两组电池（每组3v），两个直铁棒，一个环形铁，四根导线，两个灵敏电流计 实验探讨：

通过所有小组的实验，统计归纳，总结出如何让感应电动势变大（或变小）。4.提出问题让学生思考问题：

环形铁棒断开后产生的感应电动势与原来的大小是否相同？为什么？

5.举例说明生活中互感现象的应用：

变压器、收音机里的磁性天线等。

二、自感现象

1.提问：K接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动势？来引入自感。

演示实验（1）

演示实验（2）

通过对实验现象的分析，来理解自感现象的产生。

分析：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。

1.分析，引入自感的定义。

1）由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。2）自感现象中产生的电动势叫自感电动势.3）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。

注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。

产生了自感电动势，那么如何判断其方向？

导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反； 导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同。

即：增反减同。

4)自感电动势的大小：

自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。

I E tEtE＝LΔIΔt1.说明生活中互感现象的应用和防止

1）应用： 在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。

2）防止：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。

5.理解双线绕法消除自感现象。【课堂小结】

1．什么叫互感与自感；

2．自感现象满足楞次定律和法拉第定律。

【作业】

1．课本后习题。

2．思考题：

教师选择不同的线圈重新做断电自感实验两次，一次没有灯泡闪一下的现象，一次有灯泡闪了一下的现象，请说明灯泡是否闪一下由什么决定，为什么？

第五篇：教学设计 互感与自感

课题:互感和自感

教学目标

知识与技能：

⒈ 了解互感和自感现象，了解自感现象产生的原因。

⒉ 知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素。过程与方法：

引导学生从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律，提出自感现象，并推出关于自感的规律，了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用。情感、态度、价值观：

培养学生的自主学习的能力，通过对已学知识的理解实现知识的自我更新，以适应社会对人才的要求。

重点：自感现象及自感系数。

难点：⒈ 自感现象的产生原因分析；

⒉ 通、断电自感的演示实验中现象解释。

新课教学

一、互感现象

1．互感：在法拉第实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的磁场会在另一个线圈中产生电动势，这种现象叫做互感。互感现象：发生在两个互相靠近的电路之间的电磁感应现象。互感电动势：这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。

2．互感的理解：互感现象不仅发生与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。

3．互感中的能量：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。4．互感的应用和防止：

教师介绍 变压器、收音机就是利用互感现象制成的；但在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作，这时要求减小电路间的互感。

二、自感现象

1．问题情景：由电流的磁效应可知，线圈通电后周围就有磁场产生，电流变化，则磁场也变化，那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢？我们通过实验来解决这个问题。2．演示实验：

实验1：出示自感演示器，通电自感。让学生看课本实验，明确实验过程。提出问题：闭合S瞬间，会有什么现象呢？ 引导学生做预测，然后进行实验。

（实验前事先闭合开关S，调节变阻器R和R1使两灯正常发光，然后断开开关，准备好实验）

开始做实验，闭合开关S，提示学生注意观察现象（再重复上述操作）请学生说出观察到的现象：

在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。请学生分析现象原因。

由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，既阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。实验2：断电自感

先给学生几分钟时间看课本实验，预测实验现象，是回答课本思考与讨论问题。3．结论：

实验表明：线圈中电流发生变化时，自身产生感应电动势，这个感应电动势阻碍原电流的变化。

由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。4.磁场的能量

问题情景：开关断开后,灯泡的发光还能持续一段时间,有时甚至比开关断开前更亮, 这时灯泡的能量是从哪里来的呢? 分析：电源断开以后，线圈中电流不会立即消失，这时的电流仍然可以做功，说明线圈储存能量。当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从天到有，这可以看作电源把能量输送到磁场，储存在磁场中。这里我们知识一个合理的假设，有关电磁场能量的直接式样验证，要在我们认识了电磁波之后才有可能。

5．自感现象的理解：线圈中电流的变化不能在瞬间完成，即不能“突变”。也可以说线圈能体现电的惯性

6．自感的应用与防止：应用：日光灯 防止：变压器、电动机

三、自感系数

问题情景:我们都知道感应电动势的大小与回路中磁通量变化的快慢有关，而自感现象中的自感电动势是感应电动势的一种，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t,而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式即：E=L△I／△t 2.自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。

3．单位：亨利 符号：H 常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）课堂练习：随堂练习题 小结：

作业：书后问题与练习成才之路 课后反思：