第2章 4.互感和自感-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修 第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

4.互感和自感 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1.互感、自感现象 2．对自感电动势、自感系数的理解 1.知道互感、自感现象也是电磁感应现象，并能比较准确地阐述什么是互感、自感现象 2．能用语言和图像等方式描述通电自感和断电自感的现象特征，并能运用楞次定律解释现象产生的原因 3．了解自感电动势，会判断其方向，知道其大小计算式、自感系数以及影响自感系数大小的因素 1.物理观念：初步形成互感和自感的概念，并能尝试从能量的角度分析互感、自感问题 2．科学思维：在对自感问题的探究分析及分享中，提升科学推理、科学论证和质疑创新的能力 3．科学探究：通过实验，探究自感电动势大小、方向的问题 知识点一　互感现象 如图是法拉第实验线圈。在实验中，两个线圈并没有用导线连接。 (1)当线圈L1中的电流恒定时，另一个线圈L2中是否会产生感应电流？ (2)当线圈L1中的电流变化时，另一个线圈L2中是否会产生感应电流？其原因是什么？ 提示：(1)当线圈L1中的电流为恒定电流时，在其周围空间产生的磁场不变，则在另一个线圈L2中就不会产生感应电流。 (2)当线圈L1中的电流变化时，穿过两个线圈的磁通量都会变化，在另一个线圈L2中会产生感应电流，其原因是L2中产生了感应电动势。 1．互感现象和互感电动势：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，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势。 2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的。 3．危害：互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于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的正常工作。 学生用书↓ 第66页 【判断正误】 1．两个线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。(×) 2．在实际生活中，有时互感现象是有害的，有时互感现象可以利用。(√) 3．线圈的磁场越强时，在另一个线圈中产生的互感电动势越大。(×) 1．互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅可以发生于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。 2．互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路。 3．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大。 (多选)下列关于互感现象的说法正确的是(　　 ) A．一个线圈中的电流变化时，与之靠近的另一线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象 B．互感现象的实质是电磁感应，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律 C．利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，人们制造了收音机的“磁性天线” D．在电力工程以及电子电路中，互感现象不会影响电路的正常工作 ABC　[两个相互靠近的线圈，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，这种现象称为互感现象，选项A正确；之所以会在另一个线圈中产生感应电动势，是因为变化的电流产生变化的磁场，引起另一个线圈中的磁通量发生变化，发生电磁感应现象，选项B正确；收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感原理工作的，也就是利用互感现象将能量由一个线圈传递到另一个线圈，选项C正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误。] 针对练．(多选)目前无线电力传输已经比较成熟，如图为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，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是(　　) A．只要A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势 B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势 C．A中电流越大，B中感应电动势越大 D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大 BD　[根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝可知，B线圈中会产生感应电动势，B正确；A线圈中电流大但不变化，B线圈中也不产生感应电动势，C错误；A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故D正确。]知识点二　自感现象　自感系数　磁场的能量 如图为“千人震”实验的电路图，其中L是镇流器(带铁芯的线圈)，先闭合开关S通电，一节干电池不足以让这么多同学感觉到被电击，但断开开关S的瞬间，同学们都会突然明显感受到电击作用，这是什么原因？属于什么现象？ 提示：当开关闭合后，镇流器