第二章 第四节 互感和自感（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（粤教版2019）

第四节　互感和自感 课程内容要求 核心素养提炼 1．通过实验，了解自感现象． 2．能举例说明自感现象在生产生活中的应用 1．物理观念：了解自感现象和互感现象的概念，解释自然现象，解决实际问题． 2．科学思维：能在问题情境中应用楞次定律判断自感电动势的方向，知道自感电动势的大小符合法拉第电磁感应定律． 3．科学探究：通过实验观察通电自感和断电自感现象，并能解释其工作原理 [对应学生用书P49] [判断] (1)两线圈相距较近时，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，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用．(√) (3)只有闭合的回路才能产生互感．(×) 1．自感现象：由子线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，在电磁感应现象中产生的电动势叫作自感电动势． 2．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L1较慢地亮起来 阻碍电流的增加 断电自感 断开开关的瞬间，灯 泡L逐渐变暗．有时灯泡L会闪亮一下，然后逐渐变暗 阻碍电流的减小 1．自感电动势的大小：E＝L，其中L是线圈的自感系数，简称自感或电感． 2．单位：亨利，符号：H．常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH).换算关系是：1H＝103mH＝106μH. 3．决定线圈自感系数大小的因素：线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等． [判断] (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(√) (2)自感电动势的方向一定与原电流的方向相反．(×) (3)通过线圈的电流增大的越来越快，则自感系数变大．(×) 1．自感现象的应用：自感现象广泛地存在于生活、生产之中，日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶的电子点火器都是利用断电自感器产生高压这一原理． 2．自感现象的防止：自感现象也会产生危害．在一些含有自感系数很大的线圈的电路中，当开关断开时，线圈会产生很大的自感电动势，形成电弧，造成危害． [对应学生用书P50] 探究点一　对自感现象的理解 电路开关断开时为什么会产生电火花？ 提示　电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产生电火花． 1．自感现象的产生：当线圈中的电流变化时，产生的磁场及穿过自身的磁通量随之变化，依据楞次定律，会在自身产生感应电动势，叫自感电动势． 2．规律：自感现象也是电磁感应现象，也符合楞次定律，可表述为自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化． ①当原电流增加时，自感电动势阻碍原电流的增加，方向与原电流方向相反． ②当原电流减小时，自感电动势阻碍原电流的减小，方向与原电流方向相同． ③自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化，但阻止不住，只是变化得慢了． 关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(　　) A．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 B．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 C．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈中电流变化越快，线圈中产生的自感电动势一定越大 D　[穿过闭合回路的磁通量变化时，电路中产生感应电流，穿过螺线管的磁通量发生变化时，如果电路不闭合，螺线管内部不一定产生感应电流，故A错误；穿过闭合回路的磁通量变化时，电路中产生感应电流，电路的一部分做切割磁感线运动时，如果电路不闭合，电路不会产生感应电流，故B错误；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量无关，磁通量的变化量大，感应电动势不一定大，故C错误；由E＝L可知，线圈中电流变化越快，线圈中产生的自感电动势一定越大，故D正确．] [训练1]　下列说法正确的是(　　) A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反 B．线圈的自感作用是阻碍通过线圈的电流 C．当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零 D．自感电动势阻碍原电流的变化 D　[当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同．即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小，感应电流的方向与原来电流的方向没有关系，故A错误；线圈的自感作用是阻碍通过线圈的电流的变化，不是阻碍电流，故B错误；线圈的电动势的大小与磁通量的大小无关，与磁通量的变化率有关，故C错误；根据线圈自感的特点可知，自感电动势阻碍原电流的变化，故D正确．] [训练2]　关于电磁感应，下列说法中正确的是(　　) A．由于自感电流总是阻碍原电流的变化，所以自感电动势的方向总与原电流的方向相反 B．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流引起的磁通量变化越大，产生的感应电动势就越大 C．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大 D．在自感现象中，电感线圈的自感系数与产