第二章電磁感應(yīng)互感、通電自感和斷電自感學(xué)習(xí)目標(biāo)21、知道互感的原理及應(yīng)用2、會(huì)分析通電自感現(xiàn)象并解決相關(guān)問題3、會(huì)分析斷電自感現(xiàn)象并解決相關(guān)問題觀察與思考1當(dāng)線圈靠近電磁爐時(shí)：燈泡為什么會(huì)發(fā)光？手機(jī)為什么能夠被充電？1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫互感電動(dòng)勢(shì)。一、互感現(xiàn)象原磁場方向原磁通變化感應(yīng)電流感應(yīng)磁場互感現(xiàn)象城鄉(xiāng)變壓器(2)應(yīng)用：傳遞能量和傳遞信息安檢儀無線充電互感的危害與防止應(yīng)用影響因素：匝數(shù)、有無鐵芯、形狀、大小、相對(duì)位置等實(shí)際上互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間，也可以發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間，影響電路的正常工作手機(jī)發(fā)射出的無線電波（射頻電磁輻射），能使接收無線電的天線感生射頻電流。當(dāng)射頻電流在金屬導(dǎo)體間環(huán)流時(shí)，遇到銹蝕或接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生射頻火花。通過雙線繞法減少互感帶來的影響1、（多選）目前無線電力傳輸已經(jīng)比較成熟，如圖所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力，兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對(duì)的位置，原理示意圖如圖所示利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)進(jìn)行無線充電。下列說法正確的是（

）A.若A線圈中有電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.A中電流越大，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大BD針對(duì)訓(xùn)練2、在制作精密電阻時(shí)，為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象，采用雙線并繞的方法，如圖所示．其道理是(

)A．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消C．當(dāng)電路中的電流變化時(shí)，兩股導(dǎo)線中原電流的磁通量相互抵消D．以上說法都不對(duì)C二、通電自感現(xiàn)象閉合電鍵時(shí)通電自感實(shí)驗(yàn)電路：

S閉合線圈的電流I和磁通量φ增大過程：SA1I1B原B感I1RI2A2反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)燈泡并不立即變亮逐漸變亮E結(jié)論1:自感電動(dòng)勢(shì)的作用——“阻礙”原電流的增加，但最終沒有“阻止”其增加。觀察與思考2(1)電鍵閉合瞬間你看到什么現(xiàn)象？(2)你是否可以嘗試解釋這一現(xiàn)象？三、斷電自感現(xiàn)象3電鍵斷開時(shí)斷電自感實(shí)驗(yàn)電路：

SIIB原IB感AS斷開線圈的電流I、磁通量Φ減小過程：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈與燈泡形成閉合回路燈泡并不立即熄滅結(jié)論2:自感電動(dòng)勢(shì)的作用——“阻礙”原電流的減少，但最終沒有“阻止”其減少。觀察與思考3(1)電鍵斷開瞬間你看到什么現(xiàn)象？(2)你是否可以嘗試解釋這一現(xiàn)象？斷電自感實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋3(2)閃亮一下的原因分析：斷電前根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律，若線圈L的電阻小于燈泡的電阻，則有IL＞IA，斷電后，線圈L由于自感作用，將阻礙自身電流的減小，結(jié)果線圈中的電流IL反向流過燈泡，然后逐漸減弱，所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。斷開前斷開后LLAA思考與討論3斷電時(shí)，與線圈并聯(lián)的燈泡一定會(huì)閃亮一下后在慢慢熄滅嗎？(1)不能認(rèn)為任何斷電現(xiàn)象燈都會(huì)閃一下①當(dāng)IL>IA時(shí)，會(huì)閃一下，再逐漸熄滅;②當(dāng)IL<IA或

IL=IA時(shí)，不會(huì)閃，逐漸熄滅。(2)原來的IL和IA哪一個(gè)大，要由L的直流電阻RL與燈泡的電阻RA的大小來決定。①如果RL≥RA，則IL≤IA；②如果RL<RA，則IL>IA。自感電動(dòng)勢(shì)的方向4（1）導(dǎo)體電流增加時(shí)，阻礙電流增加，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反；（2）導(dǎo)體電流減小時(shí)，阻礙電流減小，此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同.增反減同疑點(diǎn)詮釋?1.自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原電流的變化.(2)通過線圈中的電流只能緩慢變化.(3)電流穩(wěn)定后,自感線圈相當(dāng)于普通導(dǎo)體.(4)線圈的自感系數(shù)越大,自感現(xiàn)象越明顯.自感電動(dòng)勢(shì)只能延緩過程的進(jìn)行,不能使過程停止,更不能使過程反向.2．自感中燈泡的“閃亮”與“不閃亮”問題燈泡是否“閃亮”與流過它的電流的大小及變化有關(guān).ItItIt燈泡閃亮后緩慢熄滅燈泡緩慢熄滅易錯(cuò)辨析電路圖通電時(shí)斷電時(shí)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1,燈泡逐漸變暗;②若I2>I1,燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況燈泡中電流方向均改變電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變【例1】(多選)如圖甲、乙所示的電路中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,且小于燈泡A的電阻,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則(

)A.在電路甲中,斷開S后,A將逐漸變暗B.在電路甲中,斷開S后,A將先變得更亮,然后才逐漸變暗C.在電路乙中,斷開S后,A將逐漸變暗D.在電路乙中,斷開S后,A將先變得更亮,然后才逐漸變暗解析題圖甲所示電路中,燈A和線圈L串聯(lián),電流相同,斷開S時(shí),線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙原電流的減小,通過R、A形成回路,燈A逐漸變暗。題圖乙所示電路中,電阻R和燈A串聯(lián),燈A的電阻大于線圈L的電阻,電流則小于線圈L中的電流,斷開S時(shí),電源不給燈供電,而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小,通過R、A形成回路,燈A中電流比原來大,變得更亮，然后逐漸變暗。答案AD解析顯隱(1)S剛接通時(shí),線圈L對(duì)電流的阻礙作用怎樣?各部分電流大小情況如何?L1與L2亮度怎樣?為什么?隨后如何變化?審題設(shè)疑【例2】

如圖所示,線圈L的自感系數(shù)很大,且其電阻可以忽略不計(jì),L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡,隨著開關(guān)S閉合和斷開的過程中,L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)(

).A．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即不亮，L1逐漸變亮B．S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開，L1、L2立即不亮C．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即不亮，L1亮一下才滅D．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才滅(2)電流穩(wěn)定后,線圈對(duì)電流阻礙作用又如何？各部分電流大小情況又如何？L1與L2亮度怎樣？(3)S剛斷開時(shí),線圈對(duì)電流的阻礙作用如何?各部分電流大小與方向如何?L1與L2亮度怎樣?隨后,電流又會(huì)如何變化?IL1ILI轉(zhuǎn)解析規(guī)律方法

在分析自感現(xiàn)象問題時(shí)，應(yīng)注意電路的結(jié)構(gòu)，弄清楚自感線圈L與用電器的串、并聯(lián)關(guān)系，明確原電流的方向，再判斷自感電流的方向及大小變化．同時(shí)注意，L的自身電阻是不是能忽略不計(jì)．在斷開開關(guān)時(shí)，還要看線圈和用電器能否形成回路．?dāng)嗤↖I方法提煉

1.對(duì)自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解(1)流過線圈的電流增加時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，使其緩慢地增加；(2)流過線圈的電流減小時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的減小，使其緩慢地減小。2．分析自感現(xiàn)象應(yīng)注意(1)通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流逐漸變大，斷電過程中，電流逐漸變小，此時(shí)線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路；(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”的判斷：若斷電后通過燈泡的電流比原來強(qiáng)，則燈泡先閃亮，再慢慢熄滅。【變式訓(xùn)練1】(多選)如圖電路中,L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈,D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡,E是一內(nèi)阻不計(jì)的電源.t＝0時(shí)刻,閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后,電路達(dá)到穩(wěn)定,t1時(shí)刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流,規(guī)定圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏髡较?以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()解析當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感作用會(huì)阻礙其中的電流變大，電流從D1流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時(shí)，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時(shí)，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時(shí)，電流流過L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時(shí)，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減小；綜上所述知選項(xiàng)A、C正確。答案

AC解析顯隱轉(zhuǎn)原題解析

當(dāng)S接通時(shí)，因L的自感系數(shù)很大，對(duì)電流的阻礙作用較大，L1和L2串接后與電源相連，L1和L2同時(shí)亮．隨著L中電流的增大，L的直流電阻減小，L的分流作用增大，L1的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，L2的電流增大，L2燈變得更亮．當(dāng)S斷開時(shí)，L2中無電流，立即熄滅，而電感L將阻礙本身的電流減小，L與L1組成閉合電路，L1燈要亮一下后再熄滅，綜上所述，選項(xiàng)D正確．答案D【變式訓(xùn)練2】如圖所示的電路，開關(guān)原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在某一時(shí)刻突然斷開開關(guān)S，則通過電阻R1中的電流I1隨時(shí)間變化的圖線可能是下圖中的(

)解析開關(guān)S原來閉合時(shí)