内容正文:
第二章 电磁感应
课时4 互感和自感
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册
必备知识·记忆理解
感应电动势
互感现象
它本身
自感
阻止
相反
相同
逐渐
增加
闪亮
减小
自感
电感
亨利
大小
形状
圈数
铁芯
磁场
磁场
磁场
BD
A
关键能力·分析应用
C
D
A
BC
C
B
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册
核心
目标
1. 了解互感与自感现象,能解释简单的电磁现象;知道互感现象与自感现象是磁场能变化的一种表现.
2. 会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象,了解自感系数,知道互感现象与自感现象的防止和应用.
要点笔记
要点1 互感现象
1. 概念:两个相互靠近的线圈之间没有导线相连,当其中一个线圈中的电流发生变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生______________的现象,叫做互感,产生的电动势叫互感电动势.
2. 应用:互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈,变压器、延时继电器、收音机的“磁性天线”就是利用____________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.在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作.
要点2 自感现象
1. 自感现象:当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场在__________激发出感应电动势的现象.
2. 自感电动势:由于________而产生的感应电动势,在闭合电路中会产生自感电流.产生自感电动势的线圈相当于电源.
(1) 作用:总是阻碍自身电流的变化,但不能________,且自感电动势阻碍自身电流变化的结果,会对其他电路元件的电流产生影响.
(2) 方向:当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向________;当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向________.
(3) 大小:E=Leq \f(ΔI,Δt),跟线圈及自身电流变化的快慢有关,电流变化越快,自感电动势越大.
(4) 应用实例——日光灯等.
(5) 有害的自感现象及其防止:在制作精密电阻时,往往采用双线绕法来消除自感现象的影响.
3. 通电自感和断电自感
电 路
现 象
自感电动势的作用
通电自感
接通电源的瞬间,灯泡A1________地亮起来
阻碍电流的______
断电自感
断开开关的瞬间,灯泡A________一下后逐渐变暗或灯泡A逐渐变暗,直至熄灭
阻碍电流的______
要点3 自感系数
1. E=Leq \f(ΔI,Δt)中L是比例系数,叫作自感系数,简称________或________.
(1) L是反映不同线圈产生自感电动势本领大小的物理量,与它通不通电,及电流如何变化无关.
(2) 单位:________,符号是H.
1 mH=1×10-3 H,1 μH=1×10-6 H.
2. 决定因素:自感系数由线圈本身决定,与线圈的________、________、________,以及是否有________等因素有关.
(1) 线圈的长度越长,横截面积越大,单位长度上的匝数越多,线圈的自感系数就越大;线圈有铁芯时比无铁芯时自感系数大得多.
要点4 磁场的能量
磁场具有能量,磁场的能量转化同样遵循能量守恒定律.
1. 自感现象中的磁场能量
(1) 线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源的能量输送给________,储存在________中.
(2) 线圈中电流减小时:________中的能量释放出来转化为电能.
2. 电的“惯性”: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,这就是所谓的电的“惯性”.“惯性”大小决定于线圈的自感系数.
基础内化
1. (多选)无线电力传输目前取得重大突破,有一种非接触式电源供应系统,这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理如图所示.下列说法中正确的是( )
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甲 乙
A. 若甲线圈中输入电流,乙线圈中就会产生感应电动势
B. 只有甲线圈中输入变化的电流,乙线圈中才会产生感应电动势
C. 甲中电流越大,乙中感应电动势越大
D. 甲中电流变化越快,乙中感应电动势越大
解析:根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,乙线圈才能产生感应电动势,A错误,B正确;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以C错误,D正确.
2. (