高中物理选修必修课2 互感与自感试题一、互感与自感的理解与应用本节核心任务灯泡为什么会亮?为什么能听到手机输出的声音?观察实验现象,能解释为什么吗?CBA 知识点1 互感现象1、定义:当一个线圈中的电流发生变化时,两个互相靠近的线圈产生的变化磁场,会在另一个线圈中产生感应电动势,产生的电动势叫互感电动势。2、应用:互感能把能量从一个线圈传递到另一个线圈,变压器就是利用互感制成的。3、危害:任何两个互相靠近的电路之间都可能发生互感。在电力工程与电子电路中,互感有时会影响电路的正常工作。把两个没有用导线连接起来的线圈放在一起。当一个线圈中的电流发生变化时,在另一个线圈中就会产生感应电动势,这种现象叫做互感高中物理灯泡断开的原因,产生的感应电动势叫做互感电动势。互感可以把能量从一个线圈传送到另一个线圈,因此在电气电子技术中得到广泛的应用。手机发射的无线电波(射频电磁辐射)可以在接收无线电的天线中感生射频电流。射频电流在金属导体间流通时,如果有腐蚀或接触不良,就会产生射频火花。两个相距很近的电路之间就会产生互感,有时它会影响电路的工作。因此,我们必须设法减小电路间互感的影响。 1、自感 当线圈中的电流发生变化时,它产生的变化磁场就会激发出它自身的感应电动势。
这种现象叫做自感,由自感产生的感生电动势叫做自感电动势。自感有什么特点? 通电自感现象实验演示 1.当开关S闭合时,你看到什么现象? 2.你能试着解释这种现象吗? 现象:在闭合开关S的瞬间,灯A2立刻正常亮起,但是灯A1却很慢地亮起,比A2稍晚一点。 断电自感现象实验演示 通电自感现象实验演示 1.当开关S闭合时,你看到什么现象? 现象:灯闪一下后,慢慢熄灭。 1.你能试着解释这种现象吗?断电时自感实验现象解释: (2)闪烁原因分析: 断电前,根据电路中并联定律,若线圈L的电阻小于灯泡的电阻,则IL>IA。断电后,线圈L由于自感会阻碍其自身电流的减少,致使线圈中电流IL以相反方向流过灯泡后逐渐减弱,于是就出现了灯闪一下后熄灭的现象。 断电前 断电后 LLAA 思考讨论: 断电时,与线圈并联的灯泡是否会先闪一会儿后慢慢熄灭? (1)不能假定任何断电现象,灯都会闪。 ①当IL>IA时,会闪一会儿后慢慢熄灭; ②当ILIA时。 【例子】(通电时自感,断电时自感) (多选) 如图所示电路中,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列哪项表述是正确的?() A.当开关S闭合接通电路时,A2先亮,然后A1亮,最后两个都亮 B.当开关S闭合接通电路时,A1、A2始终是同一盏灯 C.当打开开关S断开电路时,A2立即熄灭,一段时间后A1熄灭 D.当打开开关S断开电路时,一段时间后A1、A2都熄灭 答案:AD 分析:当开关S闭合接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈自感的原因,A1支路中的电流缓慢增加高中物理灯泡断开的原因,A1稍后亮。
当A1中电流稳定后,线圈的阻碍消失,A1、A2并联,亮度一样。选项A正确,B错误。当S断开时,L与A1、A2串联组成闭合回路,A1、A2亮度一样。由于L中产生的自感电动势阻碍了L中原有电流的消失,所以过一会儿A1、A2才会灭,所以选项C错误,D正确。自感电动势的大小自感系数L越大,E越大,对电流的阻力tIEtILE线圈的匝数有铁心吗? 线圈的大小 1.几圈导线组成的线圈 2.空心线圈, 3.绕在铁芯上的几千圈线圈, (二)决定因素1 (1)物理意义: 自感系数描述线圈产生自感电动势能力的物理量 2HmHH 知识点三 磁场能量 1.自感现象中的磁场能量: 当线圈中电流由零变为某值时,磁场也由零变为某值,电源的能量转移到磁场中,储存在磁场中。 2.电“惯性”: 自感电动势具有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 断电时的自感: 关掉开关后,灯泡的光还能维持很短的时间,能量从哪里来?自感线圈 电流 磁场 磁场能量 当开关闭合时贝语网校,线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中。当开关断开时,线圈充当电源,把磁场中的能量转换成电能。 自感现象 互感 自感 互感现象 磁场中的能量