4互感和自感[學習目標]1.了解互感現象及其應用.2.能夠通過電磁感應的有關規律分析通電自感和斷電自感現象.3.了解自感電動勢的表達式E＝Leq\f(ΔI,Δt)，知道自感系數的決定因素.4.了解自感現象中的能量轉化．一、互感現象1．互感和互感電動勢：兩個相互靠近且沒有導線相連的線圈，當一個線圈中的____________時，它所產生的______________會在另一個線圈中產生____________，這種現象叫作互感，這種感應電動勢叫作____________．2．應用：利用互感現象可以把________由一個線圈傳遞到________________，如變壓器就是利用____________制成的．3．危害：互感現象能發生在任何兩個____________的電路之間．在電力工程和電子電路中，互感現象有時會影響電路的正常工作．二、自感現象當一個線圈中的________變化時，它所產生的____________在____________激發出感應電動勢，這種現象稱為自感．由于自感而產生的感應電動勢叫作____________．三、自感系數1．自感電動勢：E＝________，其中eq\f(ΔI,Δt)是________________________；L是____________，簡稱自感或電感．單位：________，符號：____.2．自感系數與線圈的________、________、______，以及是否有________等因素有關．四、磁場的能量1．線圈中電流從無到有時，磁場從無到有，電源把能量輸送給_______，儲存在______中．2．線圈中電流減小時，________中的能量釋放出來轉化為電能．3．自感電動勢有阻礙線圈中____________的性質．1．判斷下列說法的正誤．(1)自感現象中，感應電動勢一定與原電流方向相反．()(2)線圈中產生的自感電動勢較大時，其自感系數一定較大．()(3)對于同一線圈，當電流變化較快時，線圈中的自感電動勢也較大．()(4)沒有發生自感現象時，即使有磁場也不會儲存能量．()(5)線圈的自感系數與電流大小無關，與電流的變化率有關．()2．如圖所示，電路中電源內阻不能忽略，L的自感系數很大，其直流電阻忽略不計，A、B為兩個完全相同的燈泡，當S閉合時，A燈________變亮，B燈________變亮．當S斷開時，A燈________熄滅，B燈________熄滅．(均選填“立即”或“緩慢”)一、互感現象導學探究如圖所示，在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接，當一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產生感應電動勢呢？知識深化1．當一個線圈中的電流變化時，它產生的磁場就發生變化，變化的磁場在周圍空間產生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產生感應電動勢．2．一個線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個線圈中產生的感應電動勢越大．3．應用與危害(1)應用：變壓器、收音機的磁性天線都是利用互感現象制成的．(2)危害：在電力工程和電子電路中，互感現象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感．例如在電路板刻制時就要設法減小電路間的互感現象．例1(多選)(2022·惠州市第一次調研)目前無線電力傳輸已經比較成熟，如圖所示為一種非接觸式電源供應系統．這種系統基于電磁感應原理可無線傳輸電力，兩個感應線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，原理示意圖如圖所示．利用這一原理，可以實現對手機進行無線充電．下列說法正確的是()A．只要A線圈中輸入電流，B線圈中就會產生感應電動勢B．只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產生感應電動勢C．A中電流越大，B中感應電動勢越大D．A中電流變化越快，B中感應電動勢越大二、自感現象導學探究1．按照如圖所示電路圖連接電路．(1)開關S接通時，燈泡1和2的發光情況有什么不同？(2)根據楞次定律結合電路圖分析該現象產生的原因．2.按照如圖所示電路圖連接電路．(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關使燈泡發光，穩定后斷開開關．觀察開關斷開時燈泡的亮度變化，并解釋原因．若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？(2)開關斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？知識深化1．對自感現象的理解自感現象是一種電磁感應現象，遵守法拉第電磁感應定律和楞次定律．2．對自感電動勢的理解(1)產生原因通過線圈的電流發生變化，導致穿過線圈的磁通量發生變化，因而在線圈上產生感應電動勢．(2)自感電動勢的方向當原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當原電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同(即：增反減同)．(3)自感電動勢的作用阻礙原電流的變化，而不是阻止，原電流仍在變化，只是使原電流的變化時間變長，即總是起著推遲電流變化的作用．3．對電感線圈阻礙作用的理解(1)若電路中的電流正在改變，電感線圈會產生自感電動勢阻礙電路中電流的變化，使通過電感線圈的電流不能突變．(2)若電路中的電流是穩定的，電感線圈相當于一段導線，其阻礙作用是由繞制線圈的導線的電阻引起的．(3)線圈通電和斷電時線圈中電流的變化規律如圖．考向1通電自感現象例2如圖所示，電路中電源的內阻不能忽略，A、B為兩個完全相同的燈泡，當S閉合時，下列說法正確的是(線圈L的自感系數很大，直流電阻較小)()A．A比B先亮，然后A逐漸熄滅B．B比A先亮，然后B逐漸變暗C．A、B一起亮，然后A逐漸熄滅D．A、B一起亮，然后B逐漸熄滅考向2斷電自感現象例3(2022·哈爾濱三中高二月考)如圖是用于觀察自感現象的電路圖，設線圈L的自感系數較大，線圈的直流電阻RL與燈泡的電阻R滿足RL>R，則在開關S由閉合到斷開的瞬間，可以觀察到()A．燈泡立即熄滅B．燈泡逐漸熄滅C．燈泡有閃亮現象D．只有在RL>R時，才會看到燈泡有明顯的閃亮現象例4在如圖所示的電路中，開關S閉合且穩定后流過自感線圈的電流是2A，流過燈泡D的電流是1A，現將開關S突然斷開，能正確反映流過燈泡的電流i在開關S斷開前后隨時間t變化關系的圖像是()三、自感系數和磁場的能量導學探究(1)自感電動勢與哪些因素有關？(2)在斷電自感現象中，斷開開關后，燈泡仍然亮一會，是否違背能量守恒定律？知識深化1．自感電動勢(1)表達式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).(2)理解：①公式中eq\f(ΔI,Δt)為電流的變化率，電流變化越快，電流變化率越大，自感電動勢也越大．②公式中L為