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第四章電磁感應第6節(jié)互感(hùgǎn)和自感第一頁，共29頁。第四章電磁感應第6節(jié)

情景切入課前導讀知識解惑欄目鏈接第二頁，共29頁。情景切入課前導讀知識解惑欄電子(diànzǐ)節(jié)能燈普通日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器等組成．接通電源瞬間，啟動器的動、靜觸片先接通，后分離．分離的瞬間，鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生很高的自感電動勢，且其方向與電源電壓的方向一致，從而在燈管兩端形成一個瞬時高壓，使管內稀薄汞蒸氣受激放電，發(fā)射出的紫外線使管內壁的熒光粉發(fā)出可見光．日光燈的發(fā)光效率不僅跟管內壁所涂的熒光粉有關．還跟鎮(zhèn)流器的電源頻率有關．

情景切入課前導讀知識解惑欄目鏈接第三頁，共29頁。電子(diànzǐ)節(jié)能燈情景切入課前導讀所以，新的熒光燈——電子節(jié)能燈的熒光粉采用了由稀土元素的化合物(如氧化銪、氧化釔等)配制的熒光粉，這些分別能發(fā)出紅、綠、藍三基色的稀土元素的化合物按一定比例混合噴涂在管內壁上，管內稀薄氣體受激輻射后便能發(fā)出光譜線豐富、近似自然光的白光．科學家還采用電子變頻變壓技術成功設計了一種電子變頻鎮(zhèn)流器，它是利用由電子元件組成的高頻振蕩電路把50赫茲的交流電轉換成3～5萬赫茲的高頻高壓電，徹底摒棄了原來的自身耗電的帶鐵芯鎮(zhèn)流器，不僅省電，而且使整個燈具的重量減輕(jiǎnqīng)了80%，其使用壽命長達5000小時．

情景切入課前導讀知識解惑欄目鏈接第四頁，共29頁。所以，新的熒光燈——電子節(jié)能燈的熒光粉采用了由稀土元素的化合

情景導入

課前導讀知識解惑欄目鏈接第五頁，共29頁。情景導入課前導讀知識解惑欄1．在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流(diànliú)變化時，它所產(chǎn)生的____________會在另一個線圈中產(chǎn)生____________．這種現(xiàn)象叫做________．2．當一個線圈中的電流(diànliú)變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出______________，同樣也在它本身激發(fā)出______________這種現(xiàn)象稱為________．3．自感電動勢正比于________________，公式為________，其中L叫做______，它的單位是________，符號是________．變化(biànhuà)的磁場感應(gǎnyìng)電動勢互感感應電動勢感應電動勢自感電流的變化率自感系數(shù)亨利H

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課前導讀知識解惑欄目鏈接第六頁，共29頁。1．在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線

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知識解惑欄目鏈接

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知識解惑欄目鏈接第七頁，共29頁。情景切入課前導讀知識解惑欄一、互感(hùgǎn)1．互感現(xiàn)象：如下圖所示電路中，兩個(liǎnɡɡè)線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象．

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知識解惑欄目鏈接第八頁，共29頁。一、互感(hùgǎn)1．互感現(xiàn)象：如下圖所示電路中，兩個(2．互感電動勢：在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做互感電動勢．3．對互感的三點理解．(1)互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應現(xiàn)象，它不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間．(2)互感現(xiàn)象可以把能量(néngliàng)由一個電路傳到另一個電路．變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．

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知識解惑欄目鏈接第九頁，共29頁。2．互感電動勢：在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做互感電動勢．(3)在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要求設法減小電路間的互感．例1(雙選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道(guǐdào)上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是()

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知識解惑欄目鏈接第十頁，共29頁。(3)在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工A．向右勻加速運動(jiāsùyùndònɡ)B．向左勻加速運動(jiāsùyùndònɡ)C．向右勻減速運動D．向左勻減速運動解析：這是一道涉及互感現(xiàn)象的問題，當MN棒中有感應電流，受安培力作用而向右運動，由左手定則可判斷出MN中電流的方向是由M流至N，此電流在L1中產(chǎn)生磁場的方向是向上的．若PQ棒向右運動，由右手定則及安培定則可知L2產(chǎn)生的磁場的方向也是向上的．由于L1產(chǎn)生的磁場方向與L2產(chǎn)生的磁場的方向相同(xiānɡtónɡ)，可知L2產(chǎn)生的磁場的磁通量是減少的，故PQ棒做的是向右的勻減速運動．C選項是可能的．

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知識解惑欄目鏈接第十一頁，共29頁。A．向右勻加速運動(jiāsùyùndònɡ)B．若PQ棒向左運動(yùndòng)，則它產(chǎn)生的感應電流在L2中產(chǎn)生的磁場是向下的，與L1產(chǎn)生的磁場方向是相反的，由楞次定律可知L2中的磁場是增強的，故PQ棒做的是向左的勻加速運動(yùndòng)．B選項是可能的．答案：BC

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知識解惑欄目鏈接第十二頁，共29頁。若PQ棒向左運動(yùndòng)，則它產(chǎn)生的感應電流在L2二、自感(zìɡǎn)現(xiàn)象1．定義：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象．2．本質分析：由法拉第電磁感應定律知道，穿過線路的磁通量發(fā)生變化時，線路中就產(chǎn)生感應電動勢．在自感現(xiàn)象中，由于流過線圈的電流發(fā)生變化，導致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生自感電動勢．3．從能量角度分析：在斷電自感實驗中，S斷開(duànkāi)前，線圈L中有電流，則線圈中有磁場能．S斷開(duànkāi)后，

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知識解惑欄目鏈接第十三頁，共29頁。二、自感(zìɡǎn)現(xiàn)象1．定義：由于導體本身的電流發(fā)生線圈所儲存的磁場能通過燈泡釋放出來，流過線圈的電流在原來大小(dàxiǎo)的基礎上逐漸減小，由于IL＞IA，故燈泡會閃亮一下．4．自感電動勢．(1)自感電動勢的作用：總是阻礙導體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用．(2)自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化，當原來電流增大時，自感電動勢的方向與原來電流方向相反；

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知識解惑欄目鏈接第十四頁，共29頁。線圈所儲存的磁場能通過燈泡釋放出來，流過線圈的電流在原來大小當原來電流在減小時，自感(zìɡǎn)電動勢的方向與原來電流方向相同．也遵循“增反減同”的規(guī)律．

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知識解惑欄目鏈接第十五頁，共29頁。當原來電流在減小時，自感(zìɡǎn)電動勢的方向與原來電三、自感系數(shù)(zìɡǎnxìshù)

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知識解惑欄目鏈接第十六頁，共29頁。三、自感系數(shù)(zìɡǎnxìshù)情景切入(1)大?。壕€圈的長度越長，線圈的橫截面積越大，單位長度上匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)越大，線圈有鐵芯比無鐵芯時自感系數(shù)大得多．(2)單位：亨利(符號H)，1亨＝103毫亨＝106微亨，即1H＝103mH＝106μH.(3)物理意義：表征(biǎozhēnɡ)線圈產(chǎn)生自感電動勢本領大小的物理量，數(shù)值上等于通過線圈的電流在1s內改變1A時產(chǎn)生的自感電動勢的大?。?(雙選)下圖甲、乙電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很?。油⊿，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()

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知識解惑欄目鏈接第十七頁，共29頁。(1)大小：線圈的長度越長，線圈的橫截面積越大，單位長度上匝A．在電路(diànlù)甲中，斷開S，A將漸漸變暗B．在電路(diànlù)甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C．在電路(diànlù)乙中，斷開S，A將漸漸變暗D．在電路(diànlù)乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗

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知識解惑欄目鏈接第十八頁，共29頁。A．在電路(diànlù)甲中，斷開S，A將漸漸變暗情分析：本題(běntí)考查同學們對斷電時產(chǎn)生的自感電動勢的阻礙作用的理解．解析：在電路斷開時，電感線圈的自感電動勢阻礙原電流的減小，此時電感線圈在電路中相當于一個電源，表現(xiàn)為兩個方面：一是自感電動勢所對應的電流方向與原電流方向一致；二是在斷電瞬間，自感電動勢所對應的電流大小與原電流的大小相等，以后以此(yǐcǐ)電流開始緩慢減小到零．

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知識解惑欄目鏈接第十九頁，共29頁。分析：本題(běntí)考查同學們對斷電時產(chǎn)生的自感電動勢的甲圖中，電燈A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關S時，線圈L中的自感電動勢要維持原電流不變，所以，開關斷開的瞬間，電燈A的電流不變，以后(yǐhòu)電流漸漸變?。虼?，電燈漸漸變暗．乙圖中，電燈A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因為電感線圈的電阻很小)，斷開開關S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當于一個電源給燈A供電．因此，反向流過A的電流瞬間要變大，然后漸漸變小，所以電燈要先更亮一下，然后漸漸變暗．答案：AD

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知識解惑欄目鏈接第二十頁，共29頁。甲圖中，電燈A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷變式遷移1．在如下圖所示的電路(diànlù)中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關．關于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是()

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知識解惑欄目鏈接第二十一頁，共29頁。變式1．在如下圖所示的電路(diànlù)中，a、b為兩個A．合上開關，a先亮，b后亮；斷開(duànkāi)開關，a、b同時熄滅B．合上開關，b先亮，a后亮；斷開(duànkāi)開關，a先熄滅，b后熄滅C．合上開關，b先亮，a后亮；斷開(duànkāi)開關，a、b同時熄滅D．合上開關，a、b同時亮；斷開(duànkāi)開關，b先熄滅，a后熄滅變式遷移

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知識解惑欄目鏈接第二十二頁，共29頁。A．合上開關，a先亮，b后亮；斷開(duànkāi)開關，解析：由于L是自感線圈，當合上開關(kāiguān)S時，自感線圈L將產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的流過，故有b燈先亮，而a燈后亮．當S斷開時，a、b組成回路，L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減弱，由此可知，a、b同時熄滅，故選項C正確．答案：C變式遷移

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知識解惑欄目鏈接第二十三頁，共29頁。解析：由于L是自感線圈，當合上開關(kāiguān)S時，自2．如下圖所示的電路，D1與D2是兩個相同的小電燈，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其電阻與R相等．由于自感現(xiàn)象，在開關S接通和斷開時，燈泡D1和D2先后(xiānhòu)亮暗的次序是()變式遷移

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知識解惑欄目鏈接第二十四頁，共29頁。2．如下圖所示的電路，D1與D2是兩個相同的小電燈，L是一個A．接通(jiētōnɡ)時，D1先達最亮，斷開時，D1后熄滅B．接通(jiētōnɡ)時，D2先達最亮，斷開時，D2后熄滅C．接通(jiētōnɡ)時，D2先達最亮，斷開時，D2先熄滅D．接通(jiētōnɡ)時，D1先達最亮，斷開時，D1先熄滅變式遷移

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知識解惑欄目鏈接第二十五頁，共29頁。A．接通(jiētōnɡ)時，D1先達最亮，斷開時，D1后解析：當開關S接通時，流過L的電流增強，產(chǎn)生感應電動勢的效果為“增反”．所以瞬時電流幾乎全部從燈D1通過，而后分別通過燈D2和R，所以D1先達最亮．穩(wěn)定以后，D1和D2兩燈一樣亮．當開關S斷開時，流過L的電流減弱，產(chǎn)生感應電動勢的效果為“減同”．(右正，左負)．從而(cóngér)使L與D1組成的回路中仍有電流流過，所以D1后熄滅，D2先熄滅．答案：A變式遷移

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知識解惑欄目鏈接第二十六頁，共29頁。解析：當開關S接通時，流過L的電流增強，產(chǎn)生感應電動勢的效果三、自感現(xiàn)象中能量(néngliàng)的轉化1．自感現(xiàn)象中的能量轉化．在接通電路時，電路中的電流由于自感電動勢的作用不能發(fā)生突變而只能(zhīnénɡ)逐漸增加，這個過程中電源的電動勢要克服自感電動勢做功，把電源的一部分電能轉化為線圈的磁場