2.4 互感和自感（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第4节 互感和自感 导学案 【学习目标】 1.通过实验了解互感与自感现象，会用自感与互感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，体会推理分析的科学思维方法。 2.知道互感现象与自感现象的防止和应用。 【学习重难点】 1、教学重点：（1）通过实验，观察并理解“通电自感”和“断电自感”。 （2）通过实验观察和理论分析，体会物理规律的探究过程。 2、教学难点：“断电自感”灯泡闪亮的原因。 【知识回顾】 一、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要______________引起感应电流的磁通量的变化。 二、右手定则 1．内容 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从______________进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时______________所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 【自主预习】 一、互感现象 1．定义 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______________的现象。产生的电动势叫作互感电动势。 2．应用 互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。变压器、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的正常工作。 二、自感现象　自感系数 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它本身激发出______________的现象。 2．自感电动势 由于______________而产生的感应电动势。 3．自感电动势的大小 E＝L，其中L是自感系数，简称______________或______________，单位：______________，符号为H。 4．自感系数大小的决定因素 自感系数与线圈的______________、______________、______________，以及______________等因素有关。 三、磁场的能量 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” 自感电动势有阻碍线圈中______________的“惯性”。 【课堂探究】 【新课导入】 观察实验现象，你能解释为什么吗？ 播放视频，提问： （1）为什么能听见由手机输出的声音？ （2）小灯泡为什么会发光？ 观察视频，学生回答自己的猜想。 【新课教学】 任务一、互感现象 （1） 互感现象 （2） 互感现象的应用 任务二、自感现象 （一）思考与讨论 线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？ （二）实验探究 观察两个灯泡的发光情况 ①A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 ②闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 ③ 重新闭合S，观察到什么现象？ 现象： 你能解释以下这是为什么吗？ 观察开关断开时灯泡的亮度 按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题： 1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？ 2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？ 。 （三）自感现象 1、自感 2、 自感电动势： （四）自感系数 1.自感电动势的大小 （1） 物理意义: （2）决定因素 （3） 单位： 任务三、磁场的能量 断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？ 【自我测评】 1．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中电流有变化时，对另一个线圈中电流的影响尽量小。下列两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是(　　) 2．如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，L1、L2是两个完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，合上开关S，电路稳定后(　　) A．电容器的带电荷量为CE B．灯泡L1、L2的亮度相同 C．在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右 D．在断开S的瞬间，灯泡L2立即熄灭 3．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说