选修3-2第四章第6节互感和自感
【教学目标】
1、知道什么是互感现象和自感现象，能够解释相关问题。
2、了解自感系数和自感电动势公式,知道自感系数的意义和决定因素及单位。
3、通过了解互感和自感的应用与防止，体会物理知识与技术的融合之美。
【教学重点】对自感现象的正确解释。
【教学难点】自感现象有关规律的认识。
【教学用具】
音箱,手机,变压器,自感现象示教板，导线若干，多媒体课件
【前置补偿】1、闭合回路中产生感应电流的条件是什么？
2、楞次定律是如何叙述的？
3、法拉第电磁感应定律是怎样叙述的？
【新授课】
引入新课:
类似于法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势.
一、互感现象
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。这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。
引导学生分析产生互感现象的条件是什么？
利用互感现象可以在传递信号的同时,可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。收音机里的磁性天线。另外,变压器就是利用互感现象制成的(展示大型\中型和实验室里的变压器)。
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，这时要设法减小电路间的互感现象。例如在加油站禁止接打手机就是要设法减小互感现象的发生。
(二)自感现象
1．通过实验演示，提出思考问题。
演示实验1：通电自感
你看到了什么现象？如何解释这一现象？
引导学生分析其中的原因。
演示实验2：断电自感现象。
你看到了什么现象？分组讨论为什么？
设置思考题：
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做一个电源，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途径流动？
3、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？
组织学生讨论。出示实验电路图，引导学生运用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。
具体而言：①如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。
I原增大，则E自(I自)与I原相反
②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。
I原减小，则E自(I自)与I原相同
在自感现象中，自感电动势的产生是由导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化。
特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。
从而得出自感现象的原理。
三、自感系数
问：感应电动势的大小跟什么因素有关？
(感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。)
自感电动势的大小跟其他感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。
L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。自感是表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量。
L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。
单位：亨利(H)
1
H＝103
mH＝106
μH
学生体验：1.5伏干电池可以使四位同学有电击的感觉，体验自感系数的魅力
四、磁场中的能量（自学）
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。
课堂小结：自编口诀
作业：1.课本25页第1题
第3题
2.预习新学案
4．6 互感和自感
1．
互感
互感电动势
2．自感
自感电动势。
E＝L
3．自感系数L：与线圈的大小、形状、匝数及有无铁芯有关。
4．磁场具有能量。
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2(共22张PPT)
前置补偿：
1、闭合回路中产生感应电流的条件是什么？
2、楞次定律是如何叙述的？
3、法拉第电磁感应定律是怎样叙述的？
第四章
电磁感应
第6节
互感和自感
人教版
学习目标：
1、知道什么是互感现象和自感现象，能够解释相关问题。
2、了解自感系数和自感电动势公式,知道自感系数的意义和决定因素及单位。
3、通过了解互感和自感的应用与防止，体会物理知识与技术的融合之美。
（一）互感现象
1、定义：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。
互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
2、本质：一种电磁感应现象。
思考并讨论：
1、手机通过耳机线传导的是声信号还是电信号？
这个信号是一成不变的吗？
2、音箱发声是电信号转变为声信号。说明两个线圈在传递声音的同时，也传递了能量，而两个电路并未连接，电能从何而来呢？
法拉第用过的线圈
产生互感现象的条件是什么？
3、发生条件：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
3、发生
3、发生.
3、发生条件：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
3、发生条件：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
想一想：如果左侧的电键一直处于闭合状态，那么右边的灯泡会亮吗？
3、发生范围：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
4、互感现象的利用
5、互感现象的防止：
二、自感现象
1、定义：由于线圈自身电流的变化而在它本身产生的电磁感应现象叫做自感现象。
产生的感应电动势称为自感电动势。
你看到了什么现象？如何解释这一现象？
实验：通电自感
感
你看到了什么现象？分组讨论为什么？
实验：断电自感
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做一个电源，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途径流动？
3、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？
更慢些！
沿线圈直接流过灯泡！
不一致！
思考与讨论：
原电流在增大时，产生的感应电流与线圈中原电流方向相反，阻碍原电流的增大。
原电流在减小时，产生的感应电流与线圈中原电流方向相同，阻碍原电流的减小。
2、自感现象的原理
线圈本身产生的感应电流总是阻碍线圈中原电流的变化。
3、自感电动势的大小：
4.自感系数L：
①意义：表示阻碍电流变化的能力
②大小：由线圈本身结构决定。其长度越长、横截面越大、匝数越多自感系数越大，有铁芯比无铁芯自感系数大得多。
③单位：亨利,符号
H。
体验实验：
4.自感系数
L很大
自感现象的防止和应用
油浸开关
双线绕法
课堂小结：
互感自感很常见，电磁感应它表现；
一个电路电流变，邻近电路得互感；
导体自身电流变，增反减同生自感；
通电亮起有后先，断电闪亮有条件；
其中原因为哪般，阻碍作用惹祸端；
扬长避短是古训，趋利避害交好运。
作业：
1.课本25页第1题
第3题
2.预习新学案
感谢大家！选修3-2
第四章
第6节
互感和自感
4.8
互感和自感
预习导学案
班级：
姓名：
学号：
学习目标：
1、知道什么是互感现象和自感现象，能够解释相关问题
2、了解自感系数和自感电动势公式,知道自感系数的意义和决定因素及单位
3、通过了解互感和自感的应用与防止，体会物理知识与技术的融合之美。
重点：1.理解和分析自感现象产生的原因
2.探究自感现象中存在的规律。
难点：对自感有关规律的认识
前置补偿：
1、闭合回路中产生感应电流的条件是什么？
2、楞次定律是如何叙述的？
3、法拉第电磁感应定律是怎样叙述的？
新授课
一、互感现象
１.两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的
会在另一个线圈中产生 ，
这种现象叫做 ，产生的感应电动势叫做
２．互感现象可以把 由一个电路传到另一个电路，变压器就是利用
制成的
二、自感现象
1．自感现象是
。由于自感而产生的电动势叫做
。
2．观察课本22页的图4.6-2演示实验，分析实验现象：
实验一：通电自感。
当开关闭合的瞬间，通过线圈L的电流
，引起通过线圈的磁通量
，在线圈中产生感应电动势阻碍线圈电流的
，所以通过灯泡A1的电流逐渐增大。
现象：
实验二：断电自感。
当开关断开的瞬间，通过线圈L的电流
，穿过线圈的磁通量
，因而在线圈中产生感应电动势，感应电动势相当于电源，且与A2支路构成闭合回路，使电流反向通过A2。
现象：
例1、如图所示的电路，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是_______________．当S切断瞬间，通过电灯的电流方向是_______________．若自感线圈L的电阻小于R,那么断开开关的瞬间现象为
．
例2、如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则
（
）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
3．自感现象中产生的感应电动势称自感电动势，其大小为E
。
(1)
L为
，它的大小由线圈自身结构特征决定。它与线圈的
、
、
，以及是否有
等因素有关，自感系数的单位为
，常用的还有
、
。
(2)自感电动势的方向：自感电动势总是
。即：若电路中电流增加，则自感电动势与电流方向
；若电路中电流减少，则自感电动势与电流方向
。
(3)
自感电动势的作用：
。
4.8
互感和自感
当堂检测案
基础过关：
１.关于自感现象,下列说法中正确的是
(
)
A、感应电流不一定和原电流方向相反
B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大
C、对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大
D、对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大
2．关于线圈自感电动势的大小，说法正确的是（
）
A、电感一定时，电流变化越大，自感电动势就越大
B、电感一定时，电流变化越快，自感电动势就越大
C、线圈的电流为零时，自感电动势一定为零
D、线圈的电流为最大值时，自感电动势一定最大
3.
关于自感电动势的方向，正确的说法是(
)
A、它总是同原电流方向相同
B、它总是同原电流方向相反
C、当原电流增大时，它与原电流方向相反
D、当原电流减小时，它与原电流方向相同
4．如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_________端经灯泡到_________端.这个实验是用来演示_____________现象的。
5．演示自感的实验电路图如左下图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是
比
先亮，最后达到同样亮。
能力提升：
6．磁通量的单位是______________，磁感强度的单位是___________，自感系数的单位是______________。
7．
如图所示，自感线圈的自感系数很大，直流电阻为零，开关S原来是合上的，在S断开后：
（1）若电阻R1>R2，灯泡明暗情况如何变化？
（2）若电阻R1＜R2，灯泡明暗情况如何变化？
