互感和自感 涡流练习题

互感和自感 涡流

知识要点：

一、互感现象

两个相邻的线圈，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，这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。变压器就是利用互感现象制成的。

二、自感现象

1．自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。

2．典型电路：

3．规律：自感电动势大小 t

I L E ??= 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。

4．自感系数：公式t

I L E ??=中的L 叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。

三、涡流

1．定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流。

2．热效应：金属块中的涡流要产生热量。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。

3．磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的

4．机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。

课堂练习

1．（海南）在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S

A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭

B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b

C ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭

D ．合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 熄灭，a 后熄灭

2．（徐州三测）在如图所示电路中。A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大、直流电阻为零 的电感线圈，C 是电容很大的电容器．当S 闭合与断开时，对A 、B 的发光情况判断正确的是 （ AC ）

A ．S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭

B ．S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭

C ．S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光

D ．S 闭合足够长时间后再断开S ，B 立即熄灭，而A 逐渐

熄

3．如图所示，A 和B 是电阻为R 的电灯，L 是自感系数较大的线圈，当S 1闭合、S 2断开且电路稳定时，A 、B 亮度相同，再闭合S 2，待电路稳定后将S 1

断开，下列说法中，正确的是 （ AD ）

A ．

B 灯立即熄灭

B ．A 灯将比原来更亮一些后再熄灭

C ．有电流通过B 灯，方向为c →d

D ．有电流通过A 灯，方向为b →a

4．如图所示，abcd 是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细

杆挂在固定点O ，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过

水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点

摩擦和空气阻力不计，则 （ AC ）

A ．线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电

流的方向相反

B ．线框进入磁场区域后，越靠近OO ′线时速度越大，因而产

生的感应电流也越大

C ．线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小

D ．线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能

5．（上海）如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A 、B 管上端的管口无初速释放，穿过A 管比穿过B 管的小球先落到地面。下面对于两管的描述这可能

正确的是： （ B ）

A ．A 管是用塑料制成的，

B 管是用铜制成的； B ．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的；

C ．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的；

D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的。

6．如图所示是一种延时开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D

吸下，C 线路接通。当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段

时间才被释放。则 （ BC ）

A ．由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用

B ．由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用

A

B

C ．如果断开B 线圈的电键S 2，无延时作用

D ．如果断开B 线圈的电键S 2，延时将变长

7．如图所示，电路中L 是自感系数较大的电感器．当滑动变阻器的滑动触头P 从A 端迅速滑向B 端过程中通过AB 的中点C 时刻，回路中的电流为I 1；当滑动触头P 从B 端迅速滑向A 端过程中通过C 点时刻，回路中的电流为I 2；当滑动触头固定在

C 点时刻，回路中的电流为I 3，则下列关系正确的是 （ C ）

A ．I 1= I 2=I 3

B ．I 1> I 3>I 2

C ．I 1< I 3

D ．I 1= I 2>I 3

8．如图所示，电键S 原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时

刻t 1突然打开电键S ，则通过电阻R 1中的电流I 1随时间变化的图像是

( D )

9．(连云港三研)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈L 的电流。电路中电灯的电阻R 1=6.0Ω，定值电阻R =2.0Ω，AB 间电压U =6.0 V 。开关S 原来闭合，电路处于稳定状态，在t 1=1.0×10–3 s 时刻断开关S ，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。

（1）求出线圈L 的直流电阻R L ；

（2）在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向；

（3）在t 2=1.6×10–3 s 时刻线圈L 中的感应电动势的大小是多少？

解答：（1）由图可知，零时刻通过电感线圈L 的电流为：I 0＝1.5A ， 由欧姆定律：R R U I L +=

0 解得：Ω=-=2R I

U R L

A B + 图甲

–3

s

图乙

（2）R1中电流方向向左（或逆时针方向）

（3）由图可知，在t2=1.6×10–3 s时刻电感线圈L的电流I=0.2A。线圈此时相当于一个电源，由闭合电路的欧姆定律得：E = I (R L+R+R1)

代入数据解之得：E＝2.0V

课外作业

1．关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是(B)

A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大

B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大

C．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零

D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大

2．关于线圈自感系数的说法，正确的是 ( BC )

A．自感电动势越大，自感系数也越大

B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小

C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大

D．绕制电感线圈的导线越粗，自感系数越大

3．如图所示，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相同，下列说法正确的是（AB）A．线圈L中的电流变化越快，则其自感系数越大，自感电动

势也越大

B．电键S闭合时D1先达最亮，断开时后暗

C．电键S闭合时D2先达最亮，断开时后暗

D．从S闭合到断开，D1和D2始终一样亮

4．如图所示，（a）、（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光。下列说法正确的是（AD）A．在电路（a）中，断开K，S将渐渐变暗

B．在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．在电路（b）中，断开K，S将渐渐变暗

D．在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

5．如图电路中，自感线圈的直流电阻R L很小（可忽略不计），自感系数L很大。A、B、C是三只完全相同的灯泡，则S闭合后（BCD）

A．S闭合瞬间，B、C灯先亮，A灯后亮

B．S闭合瞬间，A灯最亮，B灯和C灯亮度相同

C．S闭合后，过一会儿，A灯逐渐变暗，最后完全熄灭

D．S闭合后过一会儿，B、C灯逐渐变亮，最后亮度相同

6．如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L

两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，

拆解电路时应（B）

A．先断开S1B．先断开S2

C．先拆除电流表D．先拆除电压表

解答：只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成闭合回路，在断开电路干路时，线圈L 会因此产生感应电流，电流的方向与原方向相同，这时流过电压表时，电流的方向与原来电流方向相反，电压表中的指针将反向转动，损坏电压表，所以必须先拆下电压表，即断开S2。

7．如图所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻器的电阻均为R，开始时电键S断开．此时电路中电流强度为I0，现将电键S闭合、线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是（D ）A．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小

到零

B．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终总小于I0

C．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变

D．自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增

大到2 I0

8．如图所示，灯泡L1和L2均为“6V 3W”，L3为“6V 6W”，电源电动势8V，线圈L的自感系数很大而电阻可忽略。则开关闭合瞬时，三灯亮度情

况，当电流逐渐稳定时又如

何。

L1、L2同时亮，L3不亮，由亮到暗的顺序为L2、L3、L1

第六节：互感和自感同步练习一

第六节：互感和自感同步练习一 基础达标：１．如图所示的电路 L 为自感线圈，R 是一个灯泡，E 是电源，在K 闭合 瞬间，通过电灯的电流方向是 ______________，在K 切断瞬间，通过 电灯的电流方向是______________． 2．如图所示，多匝线圈 L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是 R ，电键S 原来是 断开的，电流I 0=R E 2，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此 电动势（ ） A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于 I 0 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到 2I 0 3．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻r 不能忽略．R 1和R 2是两个定值电阻，L 是 一个自感系数较大的线圈．开关S 原来是断开的．从闭合开关S 到电路中电流达到稳定为 止的时间内，通过 R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是（ ） A ．I 1开始较大而后逐渐变小 B ．I 1开始很小而后逐渐变大 C ．I 2开始很小而后逐渐变大 D ．I 2开始较大而后逐渐变小4．如图所示，电灯 A 和 B 与固定电阻的电阻均为 R ，L 是自感系 数很大线圈．当S 1闭合、S 2断开且电路稳定时， A 、 B 亮度相同，再闭合 S 2，待电路稳 定后将S 1断开，下列说法正确的是（ ） A ． B 立即熄灭 B ．A 灯将比原来更亮一些后再熄灭 C ．有电流通过B 灯，方向为c →d D ．有电流通过 A 灯，方向为b →a 5．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并 绕的方法，如图所示．其道理是（ ） A ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C ．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消 D ．以上说法都不对6．如图所示，线圈的直流电阻为 10 Ω，R=20 Ω，线圈的自感系数较 大，电源的电动势为 6 V ，内阻不计．则在闭合S 瞬间，通过L 的 电流为__________A ，通过R 的电流为__________A ；S 闭合后电路 中的电流稳定时断开S 的瞬间，通过R 的电流为__________A ， 方向与原电流方向 __________． 7．如图所示，L 为自感线圈，A 是一个灯泡，当S 闭合瞬间，a 、b 两点电势相比，__________点电势较高，当S 切断瞬间a 、b 两点 电势相比，_________________点电势较高．能力提升：

§9.3互感和自感电磁感应中的电路问题

§9.3 互感和自感电磁感应中的电路问题 1．互感现象 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，此现象称为互感。 2. 自感 (1)自感现象：由于导体自身电流发生变化而产生的电磁感应现象。自感现象是电磁感应的特例．一般的电磁感应现象中变化的原磁场是外界提供的，而自感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场．它们同属电磁感应，所以自感现象遵循所有的电磁感应规律． (2)自感电动势：自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。自感电动势和电流的变化率(△I/△t)及自感系数L成正比。自感系数由导体本身的特性决定，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数也会增大。 自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化，不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零． (3)通电自感：通电时电流增大，阻碍电流增大，自感电动势和原来电流方向相反。 (4)断电自感：断电时电流减小，阻碍电流减小，自感电动势与原来电流方向相同。 自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生．在判断电路性质时，一般分析方法是：当流过线圈L的电流突然增大瞬间，我们可以把L 看成一个阻值很大的电阻；电路电流稳定时，看成导线；当流经L的电流突然减小的瞬间，我们可以把L看作一个电源，它提供一个跟原电流同向的电流． 当电路中的电流发生变化时，电路中每一个组成部分，甚至连导线，都会产生自感电动势去阻碍电流的变化，只不过是线圈中产生的自感电动势比较大，其它部分产生的自感电动势非常小而已．3．涡流 当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体内且形成旋涡，很象水中的旋涡，简称涡流。 （1）把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合电路，很像水里的漩涡，称涡电流，涡流常常很强。 （2）涡流的减小：在各种电机和变压器中，为了减少涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁芯。 （3）涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉就是利用强大的涡流使金属尽快熔化，电学测量仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流。 4. 电磁感应中电路问题 在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路充当电源．因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是： ①确定电源，用电磁感应的规律确定感应电动势的大小和方向； ②分析电路结构，明确内、外电路，必要时画等效电路； ③运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质，电功率等公式联立求解． 【典型例题】 ［例１］在如图（a）（b）所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯D 的电阻， 接通开关S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（） (a)(b) A.在电路（a）中,断开S,D将逐渐变暗 B.在电路（a）中,断开S,D将先变得更亮,然后才变暗 C.在电路（b）中,断开S,D将逐渐变暗 D.在电路（b）中,断开S,D将先变得更亮,然后渐暗 ［例2］如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区 域，磁场的磁感应强度大小 为B 。边长为L的正方形 金属abcd（下简称方框）放 在光滑的水平面上，其外侧 套着一个与方框边长相同 的U型金属框架MNPQ（下 c a b M d N B Q P

自感互感习题一(试题版)

互感和自感 涡流 知识要点： 一、互感现象 两个相邻的线圈，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，这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。变压器就是利用互感现象制成的。 二、自感现象 1．自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。 2．典型电路： 3．规律：自感电动势大小 t I L E ??= 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。 4．自感系数：公式t I L E ??=中的L 叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。 三、涡流 1．定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流。 2．热效应：金属块中的涡流要产生热量。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。 3．磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的 4．机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。 课堂练习 1．在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭 B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b

互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。 2．结论

第四章第六节互感和自感

第六节 互感和自感 [学习目标] 1.了解互感现象及其应用． 2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自 感和断电自感现象． 3.了解自感电动势的表达式E ＝L ΔI Δt ，知道自感系数的决定因素． 4.了解自感现象中的能量转化． [学生用书P 29] 一、互感现象(阅读教材第22页第1段至第3段) 1．互感：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． 2．互感的应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的． 3．互感的危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，互感现象有时会影响电路的正常工作． ▏拓展延伸?———————————————————(解疑难) 1．互感现象是一种常见的电磁感应现象，也满足法拉第电磁感应定律． 2．互感能不通过导线相连来传递能量． 3．变压器是利用互感制成的，而影响正常工作的互感现象要设法减小． 1.(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．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)× 二、自感现象和自感系数 (阅读教材第22页第4段至第24页第3段) 1．自感：当一个线圈中的电流自身发生变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势的电磁感应现象． 2．自感电动势：由于自感现象而产生的感应电动势． E ＝L ΔI Δt ，其中L 是自感系数，简称自感或电感． 3．自感系数 (1)单位：亨利，符号H. (2)决定自感系数大小的因素：与线圈的圈数、大小、形状以及有无铁芯等因素有关． ▏拓展延伸?———————————————————(解疑难) 1．自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用． 2．自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势的方向与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同．也遵循“增反减同”的规律． 3．自感系数是由线圈本身性质决定的，是表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1 s 内改变1 A 时产生的自感电动势的大小． 4．线圈的长度越长，截面积越大，单位长度上匝数越多，线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数大得多．

互感和自感练习题及答案解析

1．下列关于自感现象的说法正确的是( ) A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A、C正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案：D 图4－6－14 3.如图4－6－14所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( ) A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选A.当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图4－6－15 4.如图4－6－15所示，多匝线圈L的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R， 电键S原来是断开的，电流I0＝E 2R ，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( ) A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0 解析：选D.电键S由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I0，故选项D正确． 图4－6－16 5．(2011年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则( ) A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数 B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数 C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数 D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数

知识讲解 互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 编稿：张金虎 审稿：代洪 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。

互感和自感练习题及答案解析.docx

1．下列关于自感现象的说法正确的是 ( ) A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选 ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁 感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故 A 、 C 正确，自感电动势阻碍原电 流的变化，并不一定与原电流反向， B 错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是 ( ) A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案： D 图 4－ 6－ 14 3. 如图 4－ 6－ 14 所示， L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断 开开关 S 的瞬间会有 ( ) A ．灯 A 立即熄灭 B ．灯 A 慢慢熄灭 C ．灯 A 突然闪亮一下再慢慢熄灭 D ．灯 A 突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选 A. 当开关 S 断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感 电动势，但由于线圈 L 与灯 A 串联，在 S 断开后，不能形成闭合回路，因此灯 A 在开关断 开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图 4－ 6－ 15 4. 如图 4－ 6－ 15 所示，多匝线圈 L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是 R ， 电键 S 原来是断开的，电流 E S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势 I 0＝ ，今合上电键 2R 产生，此电动势 () A ．有阻碍电流的作用，最后电流由 I 0 减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0 I 0 不变 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到 2I 0 解析：选 D. 电键 S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在 L 上要产生自感 电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流 增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到

2019-2020年高中物理 第4章第六节互感和自感 知能优化训练 新人教版选修3-2

2019-2020年高中物理 第4章第六节互感和自感 知能优化训练 新人教 版选修3-2 1．下列关于自感现象的说法正确的是( ) A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A 、C 正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B 错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案：D 图4－6－14 3.如图4－6－14所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬间会有( ) A ．灯A 立即熄灭 B ．灯A 慢慢熄灭 C ．灯A 突然闪亮一下再慢慢熄灭 D ．灯A 突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选A.当开关S 断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L 与灯A 串联，在S 断开后，不能形成闭合回路，因此灯A 在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图4－6－15 4.如图4－6－15所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S 原来是断开的，电流I 0＝E 2R ，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( ) A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I 0 解析：选D.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I 0，故选项D 正确．

互感和自感

第六节 互感和自感 一、互感现象 如右图所示，两线圈之间没有导线相连，但当左 线圈中电流变化时，它产生的变化的磁场会在右线圈 中产生感应电动势，这种现象叫 ，这 种感应电动势叫 。 利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈 二、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也激发出感应电动势，这种现象称为 ，由于自感而产生的感应电动势叫 。 自感电动势同样遵从法拉第电磁感应定律 E=?Φ/?T 由于磁场的强度正比于电流的强度，所以磁通量的变化正比于电流的变化E ∝?I/?T 写成等式 E=L ?I/?T L 是比例系数，叫自感系数，简称 或 自感系数L 由线圈自身的因素决定，它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关。线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大的多。 电感的单位 简称 常用单位 1H= mH= μH 自感系数L 表征了电路本身的一种电磁属性。任何回路中只要有电流的改变，就必将在回路中产生自感电动势，以阻碍回路中电流的改变。显然，回路的自感系数愈大，阻碍电流变化的能力也越强，则改变该回路中的电流也愈不易。换句话说，回路的自感有使回路保持原有电流不变的性质，这一特性和力学中物体的惯性相仿。因而，自感系数可认为是描述回路“电磁惯性”的一个物理量。 演示实验1：如右图所示，两个灯泡A 1和A 2的规格相同，线圈L 和电阻R 的电阻相同。闭合电键，可观察到灯泡 A 1 ，灯泡A 2 现象解释：接通电源的瞬间，电路中的电流增强，穿过 线圈L 的磁通量也随之增加，所以线圈L 中产生自感电动势，阻碍电流的增大。但不能阻止电流的增大，只是延缓了电流变大的时间，使灯泡A 1较慢的亮起来。自感系数L 越大， 对电流的阻碍作用越强，现象越明显。 流过灯泡A 1和A 2的电流I 随时间t 变化的图象如右图所示。流过灯泡A 2的电流瞬间即达到最大值，而流过灯泡 A 1的电流却需要较长的时间。

人教版高中物理全套试题第六节互感和自感同步练习二

第六节：互感和自感同步练习二 基础达标 1．下列关于自感现象的说法中，错误的是（） A．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大 答案：B 2．如图所示，多匝线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计．电路中两个电阻器的电阻均为R，开始时电键S断开，此时电路中电流大小为I．现将电0键S闭合，线圈L中有自感电动势产生．以下说法中正确的是…（） A．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I减小到零0B．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终等于I 0C．由于自感电动势有阻碍电流增大的作用，电路中电流最终要比2I小0D．自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I 0答案：D 3．如图所示的电路中，电阻R和自感L的值都很大，电感器的电阻不计，A、B是完全相同的灯泡．当电键S闭合时，下面所述的情况中正确的是（）

A．A比B先亮，然后A熄灭 B．B比A先亮，然后B逐渐变暗 C．A、B一起亮，然后A熄灭 D．A、B一起亮，然后B熄灭 答案：B 4．关于线圈的自感系数，下列说法正确的是（） A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案：D 5．关于线圈中自感电动势的大小说法中正确的是（） A．电感一定时，电流变化越大，电动势越大 B．电感一定时，电流变化越快，电动势越大 ．通过线圈的电流为零的瞬间，电动势为零C． D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，电动势最大 答案：B 6．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开

人教版高中物理选修3-2 同步测试第4章 6 互感和自感

[A 组 素养达标] 1．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( ) A ．电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大 B ．电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大 C ．通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势很大 D ．通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大 解析：由E ＝L ΔI Δt 可知,L 一定时,自感电动势正比于电流的变化率,与电流的大小、电流变化量的大小都没有直接关系,故B 正确． 答案：B 2．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．如图所示两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是( ) 解析：两个相距较近的线圈,当其中的一个线圈中电流发生变化时,就在周围空间产生变化的磁场．这个变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,即发生互感现象．要使这种影响尽量小,应采用选项D 所示的安装位置才符合要求．因为通电线圈周围的磁场分布与条形磁铁的磁场分布类似,采用选项D 所示的安装位置时,变化的磁场穿过另一线圈的磁通量最小． 答案：D 3．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图,L 1和L 2为电感线圈．实验时,断开开关S 1瞬间,灯A 1突然闪亮,随后逐渐变暗；闭合开关S 2,灯A 2逐渐变亮,而另一个相同的灯A 3立即变亮,最终A 2与A 3的亮度相同．下列说法正确的是( ) A ．图甲中,A 1与L 1的电阻值相同 B ．图甲中,闭合S 1,电路稳定后,A 1中电流大于L 1中电流 C ．图乙中,变阻器R 与L 2的电阻值相同 D ．图乙中,闭合S 2瞬间,L 2中电流与变阻器R 中电流相等

第六节：互感和自感教案

第六节互感和自感 【教学目标】 1、知识与技能 （1）、了解互感现象的电磁感应特点。 （2）、指导学生运用观察、实验、分析、综合的方法，认识自感现象及其特点。 （3）、明确自感系数的意义及决定条件。 （4）、了解日光灯的工作原理 2、过程与方法 （1）、能用电磁感应原理，解释生产和生活中的某些自感现象。 （2）、提高学生分析问题的能力和运用物理知识解决实际问题的能力。 3、情感态度和价值观 培养、提高学生尊重科学，利用实验探索研究自然的科学素养 【教学重点】自感现象产生的原因及特点。 【教学难点】运用自感知识解决实际问题。 【教学方法】讨论法、探究法、试验法、练习法 【教学用具】变压器原理说明器(用400匝线圈)、3.8V0.3A灯泡两只、滑动变阻器、电源(3V)、导线、开关，日光灯组件，多媒体课件 【教学过程】 一、复习旧课，引入新课 师：前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是什么？ 生：穿过电路的磁通量发生变化。 师：不论用什么方式，也不管是什么原因，只要穿过电路的磁通量发生了变化，都能引起电磁感应现象。如果电路是闭合的，电路中就会有感应电流。 二、新课教学 在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 线圈中为什么会产生感应电动势呢？（请同学 们用学过的知识加以分析说明） 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁 场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势。 （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。 利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。如下图所示。 在电力工程中和电子电路中，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。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。

自感和互感同步练习

1 自感和互感同步练习 1．关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法正确的是( ) A ．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大 B ．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量 C ．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变 D ．自感电动势与原电流方向相反 2．如图中，L 为电阻很小的线圈，G 1和G 2为内阻不计，零点在表盘中央的电流计．当开关S 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当开关S 断开时( ) A ．G 1和G 2的指针都立即回到零点 B ．G 1的指针立即回到零点，而G 2的指针缓慢地回到零点 C ．G 1的指针缓慢地回到零点，而G 2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D ．G 1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G 2的指针缓慢地回到零点 3．如图是用于观察自感现象的电路图．设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻R L 与灯泡的电阻R 满足R L ?R ，则在开关S 由闭合到断开的瞬间，可以观察到( ) A ．灯泡立即熄灭 B ．灯泡逐渐熄灭 C ．灯泡有明显的闪亮现象 D ．只有在R L ?R 时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象 4．在如图所示电路中，L 是自感系数足够大的线圈(直流电阻不计)，A 、B 为两只相同的灯泡．下列说法中正确的是( ) A ．在S 刚闭合时，A 灯逐渐变亮； B 灯立即变亮 B ．在S 刚闭合时，两灯同时亮，然后A 灯熄灭，B 灯更亮 C ．在S 闭合一段时间后，再将S 断开，A 、B 两灯同时熄灭 D ．在S 闭合一段时间后，再将S 断开，A 灯亮一会才熄灭，B 灯立即熄灭 5在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S 由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S 处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图4－6－21所示)可行的是( )

互感和自感、涡流

互感和自感涡流 知识要点： 一、互感现象 两个相邻的线圈，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，这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。变压器就是利用互感现象制成的。 二、自感现象 1 ?自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。 2 ?典型电路： t 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。 4?自感系数：公式E L—中的L叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与线圈 t 的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。 三、涡流 1 ?定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流。 2 ?热效应：金属块中的涡流要产生热量。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁?为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。 3 ?磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的 4 ?机械效应：磁场相对于导体转动，导体中的感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，这种作用称为电磁驱动。交流感应电动机、磁性式转速表就是利用电磁驱动的原理工作的。 课堂练习 1 ?（海南）在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡， S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ A ?合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B ?合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭

第4章第六节互感和自感练习题及答案解析

1．下列关于自感现象的说法正确的是( ) A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大 解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A 、C 正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B 错误． 2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( ) A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大 D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 答案：D 图4－6－14 3.如图4－6－14所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬间会有( ) A ．灯A 立即熄灭 B ．灯A 慢慢熄灭 C ．灯A 突然闪亮一下再慢慢熄灭 D ．灯A 突然闪亮一下再突然熄灭 解析：选A.当开关S 断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L 与灯A 串联，在S 断开后，不能形成闭合回路，因此灯A 在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭． 图4－6－15 4.如图4－6－15所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ， 电键S 原来是断开的，电流I 0＝E 2R ，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( ) A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I 0 解析：选D.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到

高中物理教案 互感和自感

中小学课堂教学教案年月日

教学活动 学生活动（一）引入新课 提问：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 引起回路磁通量变化的原因有哪些？ （1）在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，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ （2）当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？ 本节课我们学习这方面的知识。 （二）进行新课 1、互感现象 在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 另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。 当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间 产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生 感应电动势。 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 感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。 利用互感现象，可以把能量从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。请大家举例说明。 变压器，收音机里的磁性天线。 2、自感现象 教师：我们现在来思考第二个问题：当电路自身的电流发生变化时，会不会产生 感应电动势呢？下面我们首先来观察演示实验。 ［实验1］演示通电自感现象。 画出电路图（如图所示），A1、A2是规格完全一样 的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相 同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重 新闭合S，观察到什么现象？（实验反复几次） 现象：跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，跟线 圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。 提问：为什么A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的 感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正 常值的时间。

第三讲 自感和互感 涡流 电磁阻尼和电磁驱动

第三讲：自感和互感涡流电磁阻尼和电磁驱动 知识要点 1.自感现象 2.自感电动势与自感系数 3.涡流 4.电磁阻尼、电磁驱动 学习目标： 1．了解互感和自感现象，以及对它们的利用和防止。 2．能够通过电磁感应有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题。 3．了解自感电动势的计算式，知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位。 4、了解涡流是怎么产生的，了解电磁阻尼和电磁驱动。 5、了解涡流现象的利用和危害。 6、通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。 课前检测 要点一、互感现象 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感应电动势，这种现象叫互感．利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈． 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S后调节R，使12 A A 、亮度相同，然后断开开关。 再次闭合S，灯泡 2 A＿＿＿＿而跟线圈L串联的灯泡 1 A＿＿＿＿＿。 图乙实验叫断电自感。断开S的瞬间，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．结论 由于通过线圈自身的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势的现象叫自感现象。由于自感而产生的感应电动热叫自感电动势。 要点诠释： 1．自感电动势的作用： 总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。 2．自感电动势的方向： 增反减同 3．自感电动势大小： i E L t ? = ? 自 ，大小由电流变化的快慢和自感系数L决定。 1

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

互感和自感 题组一自感现象 1.下列单位换算正确的是() A.1亨=1欧·秒 B.1亨=1伏·安/秒 C.1伏=1韦/秒 D.1伏=1亨·安/秒 解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。 答案:D 2. 在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是() A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消 B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消 C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消 D.以上说法均不正确 解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线 圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。 答案:C 题组二通电自感: 3.( 多选题 )

如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数 较大的线圈。开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的 电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( ) A.I1开始较大而后逐渐变小 B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小 解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化, 所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。 答案:AC 4. 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,通过灯泡R的电流方向 是。当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。 解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。 答案:A→B B→A 题组三断电自感

知识讲解 互感和自感、涡流

互感和自感、涡流 编稿：张金虎 审稿：李勇康 【学习目标】 1、知道什么是互感现象和自感现象。 2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。 4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。 【要点梳理】 要点一、互感现象 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，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。 要点诠释： （1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 （2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。变压器就是利用互感现象制成的。 （3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。 要点二、自感现象 1．实验 如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。 如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。 图甲实验叫通电自感。在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。 图乙实验叫断电自感。断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱。由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。