高中物理選修必修課2 互感與自感試題一、互感與自感的理解與應用本節核心任務燈泡為什么會亮?為什么能聽到手機輸出的聲音?觀察實驗現象,能解釋為什么嗎?CBA 知識點1 互感現象1、定義:當一個線圈中的電流發生變化時,兩個互相靠近的線圈產生的變化磁場,會在另一個線圈中產生感應電動勢,產生的電動勢叫互感電動勢。2、應用:互感能把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈,變壓器就是利用互感制成的。3、危害:任何兩個互相靠近的電路之間都可能發生互感。在電力工程與電子電路中,互感有時會影響電路的正常工作。把兩個沒有用導線連接起來的線圈放在一起。當一個線圈中的電流發生變化時,在另一個線圈中就會產生感應電動勢,這種現象叫做互感高中物理燈泡斷開的原因,產生的感應電動勢叫做互感電動勢。互感可以把能量從一個線圈傳送到另一個線圈,因此在電氣電子技術中得到廣泛的應用。手機發射的無線電波(射頻電磁輻射)可以在接收無線電的天線中感生射頻電流。射頻電流在金屬導體間流通時,如果有腐蝕或接觸不良,就會產生射頻火花。兩個相距很近的電路之間就會產生互感,有時它會影響電路的工作。因此,我們必須設法減小電路間互感的影響。 1、自感 當線圈中的電流發生變化時,它產生的變化磁場就會激發出它自身的感應電動勢。
這種現象叫做自感,由自感產生的感生電動勢叫做自感電動勢。自感有什么特點? 通電自感現象實驗演示 1.當開關S閉合時,你看到什么現象? 2.你能試著解釋這種現象嗎? 現象:在閉合開關S的瞬間,燈A2立刻正常亮起,但是燈A1卻很慢地亮起,比A2稍晚一點。 斷電自感現象實驗演示 通電自感現象實驗演示 1.當開關S閉合時,你看到什么現象? 現象:燈閃一下后,慢慢熄滅。 1.你能試著解釋這種現象嗎?斷電時自感實驗現象解釋: (2)閃爍原因分析: 斷電前,根據電路中并聯定律,若線圈L的電阻小于燈泡的電阻,則IL>IA。斷電后,線圈L由于自感會阻礙其自身電流的減少,致使線圈中電流IL以相反方向流過燈泡后逐漸減弱,于是就出現了燈閃一下后熄滅的現象。 斷電前 斷電后 LLAA 思考討論: 斷電時,與線圈并聯的燈泡是否會先閃一會兒后慢慢熄滅? (1)不能假定任何斷電現象,燈都會閃。 ①當IL>IA時,會閃一會兒后慢慢熄滅; ②當ILIA時。 【例子】(通電時自感,斷電時自感) (多選) 如圖所示電路中,A1、A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略。下列哪項表述是正確的?() A.當開關S閉合接通電路時,A2先亮,然后A1亮,最后兩個都亮 B.當開關S閉合接通電路時,A1、A2始終是同一盞燈 C.當打開開關S斷開電路時,A2立即熄滅,一段時間后A1熄滅 D.當打開開關S斷開電路時,一段時間后A1、A2都熄滅 答案:AD 分析:當開關S閉合接通電路時,A2支路中的電流立即達到最大,A2先亮;由于線圈自感的原因,A1支路中的電流緩慢增加高中物理燈泡斷開的原因,A1稍后亮。
當A1中電流穩定后,線圈的阻礙消失,A1、A2并聯,亮度一樣。選項A正確,B錯誤。當S斷開時,L與A1、A2串聯組成閉合回路,A1、A2亮度一樣。由于L中產生的自感電動勢阻礙了L中原有電流的消失,所以過一會兒A1、A2才會滅,所以選項C錯誤,D正確。自感電動勢的大小自感系數L越大,E越大,對電流的阻力tIEtILE線圈的匝數有鐵心嗎? 線圈的大小 1.幾圈導線組成的線圈 2.空心線圈, 3.繞在鐵芯上的幾千圈線圈, (二)決定因素1 (1)物理意義: 自感系數描述線圈產生自感電動勢能力的物理量 2HmHH 知識點三 磁場能量 1.自感現象中的磁場能量: 當線圈中電流由零變為某值時,磁場也由零變為某值,電源的能量轉移到磁場中,儲存在磁場中。 2.電“慣性”: 自感電動勢具有阻礙線圈中電流變化的“慣性”。 斷電時的自感: 關掉開關后,燈泡的光還能維持很短的時間,能量從哪里來?自感線圈 電流 磁場 磁場能量 當開關閉合時貝語網校,線圈中有電流,電流產生磁場,能量儲存在磁場中。當開關斷開時,線圈充當電源,把磁場中的能量轉換成電能。 自感現象 互感 自感 互感現象 磁場中的能量