互感和自感

（一）知識(shí)與技能

1．知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。

2．知道自感系數(shù)是表示線(xiàn)圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定

教因素。

3．知道自感現(xiàn)象的利與弊及對(duì)它們的利用和防止。

學(xué)4．能夠通過(guò)電磁感應(yīng)部分知識(shí)分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)

目化問(wèn)題。

（二）過(guò)程與方法

標(biāo)

1．通過(guò)對(duì)兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察和討論，培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力和分析推理能力。

2．通過(guò)自感現(xiàn)象的利弊學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生客觀(guān)全面認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例，使學(xué)生初步形成特殊現(xiàn)象中有它的普遍規(guī)律，而普

遍規(guī)律中包含了特殊現(xiàn)象的辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)。

教

學(xué)

重教學(xué)重點(diǎn)

點(diǎn)1．自感現(xiàn)象。

、

難2．自感系數(shù)。

點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)

分析自感現(xiàn)象。

教

學(xué)

方通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)

法

教

學(xué)

手自感現(xiàn)象示教板，多媒體課件

段

1/7

教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

（一）引入新課

提問(wèn)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

引起回路磁通量變化的原因有哪些？

（1）在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線(xiàn)圈并沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)連接，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的

電流變化時(shí)，在另一個(gè)線(xiàn)圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？

（2）當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。

（二）進(jìn)行新課

1.互感現(xiàn)象

在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線(xiàn)圈并沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)連接，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流

變化時(shí)，在另一個(gè)線(xiàn)圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？請(qǐng)同學(xué)們用學(xué)過(guò)的

知識(shí)加以分析說(shuō)明。

當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)

在周?chē)臻g產(chǎn)生感生電場(chǎng)，在感生電場(chǎng)的作用下，另一個(gè)線(xiàn)圈中的自由電

荷定向運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中電流變化，在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)

為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。

利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線(xiàn)圈傳遞到另一個(gè)線(xiàn)圈。因此，互

感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)大家舉例說(shuō)明。

變壓器，收音機(jī)里的磁性天線(xiàn)。

2.自感現(xiàn)象

教師：我們現(xiàn)在來(lái)思考第二個(gè)問(wèn)題：當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時(shí)，

會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？下面我們首先來(lái)觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn)。

［實(shí)驗(yàn)1］演示通電自感現(xiàn)象。

畫(huà)出電路圖（如圖所示），A1、A2是規(guī)格完

全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、

A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S，觀(guān)察到什么現(xiàn)象？（實(shí)

驗(yàn)反復(fù)幾次）

現(xiàn)象：跟變阻器串聯(lián)的燈泡A2立刻正常發(fā)光，

跟線(xiàn)圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來(lái)。

提問(wèn)：為什么A1比A2亮得晚一些？試用所學(xué)知識(shí)（楞次定律）加以分

析說(shuō)明。

電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線(xiàn)圈L的磁通量逐漸增加，L

中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，

2/7

即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。

［實(shí)驗(yàn)2］演示斷電自感。

畫(huà)出電路圖（如圖所示）接通電路，待燈泡A正

常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀(guān)察到什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：S斷開(kāi)時(shí)，A燈突然閃亮一下才熄滅。

提問(wèn)：為什么A燈不立刻熄滅？

當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，L中的電流突然減弱，穿過(guò)L的磁通

量逐漸減少，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向與原電流方向相同，阻礙原電流

減小。L相當(dāng)于一個(gè)電源，此時(shí)L與A構(gòu)成閉合回路，故A中還有一段持

續(xù)電流。燈A閃亮一下，說(shuō)明流過(guò)A的電流比原電流大。

用多媒體課件在屏幕上打出i—t變化圖，如下圖所示。

結(jié)論：

導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)

象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感

電動(dòng)勢(shì)。

自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素呢？請(qǐng)同

學(xué)們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語(yǔ)言加以概括，

并回答有關(guān)問(wèn)題。

自感電動(dòng)勢(shì)的大小決定于哪些因素？說(shuō)出自感電動(dòng)勢(shì)的大小的計(jì)算公

式。

I

自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線(xiàn)圈中電流的變化率成正比，與線(xiàn)圈的自感系

t

數(shù)L成正比。寫(xiě)成公式為

I

E=L

t

L叫自感系數(shù)呢，自感系數(shù)是用來(lái)表示線(xiàn)圈的自感特性的物理量。

實(shí)驗(yàn)表明，線(xiàn)圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有

鐵芯的線(xiàn)圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。

自感系數(shù)的單位：亨利，符號(hào)H，更小的單位有毫亨（mH）、微亨（μ

H）

1H=103mH1H=106μH

3．磁場(chǎng)的能量

提問(wèn)：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)

一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。

3/7

學(xué)生分組討論。

師生共同活動(dòng)：推斷出能量可能存儲(chǔ)在磁場(chǎng)中。

以上只能是一種推斷，電磁場(chǎng)具有能量還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

教材最后一段說(shuō)，線(xiàn)圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？電的

“慣性”大小與什么有關(guān)？

當(dāng)線(xiàn)圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線(xiàn)圈中電流的變化，

使線(xiàn)圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零，因此可以借

用力學(xué)中的術(shù)語(yǔ)，說(shuō)線(xiàn)圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”。線(xiàn)圈的自感系數(shù)越大，

這個(gè)現(xiàn)象越明顯，可見(jiàn)，電的“慣性”大小決定于線(xiàn)圈的自感系數(shù)。

（三）實(shí)例探究

自感現(xiàn)象的分析與判斷

【例1】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線(xiàn)圈L的電阻值都

很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡

D發(fā)光。則（）

A．在電路甲中，斷開(kāi)S，D將逐漸

變暗

B．在電路甲中，斷開(kāi)S，D將先變

得更亮，然后漸漸變暗

C．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將漸漸變暗

D．在電路乙中，斷開(kāi)S，D將變得更亮，然后漸漸變暗

正確選項(xiàng)為AD

【例2】如圖所示，自感線(xiàn)圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原

來(lái)是合上的，在K斷開(kāi)后，分析：

（1）若R1＞R2，燈泡的亮度怎樣變化？

（2）若R1＜R2，燈泡的亮度怎樣變化？

（1）因R1＞R2，即I1＜I2，所以小燈泡在K斷開(kāi)后

先突然變到某一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。

（2）因R1＜R2，即I1＞I2，小燈泡在K斷開(kāi)后電流從原來(lái)的I2突變到

I1（方向相反），然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開(kāi)后先變

得比原來(lái)更亮，再逐漸變暗到熄滅。

鞏固練習(xí)

1．下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是（）

A．自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B．線(xiàn)圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總與引起自感的原電流的方向相反

4/7

C．線(xiàn)圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化的快慢有關(guān)

D．加鐵芯后線(xiàn)圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大

2．關(guān)于線(xiàn)圈的自感系數(shù)，下面說(shuō)法正確的是（）

A．線(xiàn)圈的自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大

B．線(xiàn)圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零

C．線(xiàn)圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大

D．線(xiàn)圈的自感系數(shù)由線(xiàn)圈本身的因素及有無(wú)鐵芯決定

3．磁通量的單位是_____，磁感強(qiáng)度的單位是_____，自感系數(shù)的單位

是_____。

4．如圖所示，L為一個(gè)自感系數(shù)大的自感線(xiàn)圈，開(kāi)關(guān)閉合后，小燈能

正常發(fā)光，那么閉合開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，能觀(guān)察

到的現(xiàn)象分別是（）

A．小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅

B．小燈立即亮，小燈立即熄滅

C．小燈逐漸變亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅

D．小燈立即亮，小燈比原來(lái)更亮一下再慢慢熄滅

5．如圖所示是一演示實(shí)驗(yàn)的電路圖。圖中L

是一帶鐵芯的線(xiàn)圈，A是一燈泡。起初，開(kāi)關(guān)處

于閉合狀態(tài)，電路是接通的。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則

在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)燈泡A的電流方向是從

_____端經(jīng)燈泡到_____端。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)演示

_____現(xiàn)象的。

6．如圖所示的電路中，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，自感線(xiàn)圈L的電

阻可以忽略，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．當(dāng)接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后A2

比A1亮

B．當(dāng)接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮

C．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，A1和A2都過(guò)一會(huì)兒熄滅

D．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過(guò)一會(huì)兒

熄滅

7．如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的

電流表，電感線(xiàn)圈L的直流電阻與電阻R阻值

相等.下面判斷正確的是（）

A．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)

大于A(yíng)2的讀數(shù)

5/7

B．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A(yíng)2的讀數(shù)

C．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A(yíng)2的

讀數(shù)

D．開(kāi)關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)的瞬間，電流表A1數(shù)等于A(yíng)2的讀數(shù)

8．如圖所示，L是電感足夠大的線(xiàn)圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，D1和

D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開(kāi)電鍵

S，則（）

A．電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1、Ｄ2同時(shí)亮，然

后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮

B．電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，

最后一樣亮

C．電鍵S斷開(kāi)時(shí)，燈泡D2隨