高三物理教案：《互感和自感》教學設計

　　本文題目：高三物理教案：互感和自感

　　【基礎知識回顧】

　　1. (1)自感現象是 。

　　(2)自感現象中產生的感應電動勢稱自感電動勢，其大小為E 。

　　(3) L為 　　　 ，它的大小由線圈自身結構特征決定。線圈越 ，單位長度上的匝數越 ，橫截面積越 ，它的自感系數越 ，加入鐵芯后，會使線圈的自感系數大大 ，自感系數的單位為 。

　　(4)自感電動勢的方向：自感電動勢總是 　　　　 。即：若電路中電流增加，則自感電動勢與電流方向 ;若電路中電流減少，則自感電動勢與電流方向 。

　　(5) 自感電動勢的作用： 　　 。

　　2.當兩個回路中任一個回路的磁通量變化，就會引起另一回路的 變化，因而出現 　　 　 的現象。這種作用是相互的，出現感應電動勢的線圈同時又對另一線圈提供磁通量，而在另一線圈引起磁通量的變化，而產生 　 ，故稱為 。

　　3.在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生 。該導體或回路就相當于 。

　　4.在外電路中，電流從 電勢流向 電勢;在內電路中，電流則從 電勢流向 電勢。

　　5.當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體中都會產生 ，電流在導體內且形成 ，很象水中的旋渦，因此稱為 ，簡稱渦流。

　　6 電磁感應中電路問題.

　　【要點講練】

　　[例1]在如圖(a)(b)所示電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈D的電阻，接通開關S，使電路達到穩定，燈泡D發光，則( )

　　A.在電路(a)中,斷開S,D將逐漸變暗

　　B.在電路(a)中,斷開S,D將先變得更亮,然后才變暗

　　C.在電路(b)中,斷開S,D將逐漸變暗

　　D.在電路(b)中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸暗

　　[例2]如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發現電子向M板偏轉,則可能是( )

　　A.電鍵S閉合瞬間 B.電鍵S由閉合到斷開瞬間

　　C.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動

　　D.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動

　　[例3]L為一自感系數很大的有鐵芯的線圈，電壓表與線圈并聯接入電路，在下列哪種情況下，有可能使電壓表損壞(電壓表量程為3V)

　　A.開關S閉合的瞬間

　　B.開關S閉合電路穩定時

　　C.開關S斷開的瞬間

　　D.以上情況都有可能損壞電壓表

　　[例3]直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻導線，ac和bc的電阻可不計，ac長度為l/2.磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里.現有一段長度為l/2、電阻為R/2的均勻導體桿MN架在導線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導線框保持良好接觸.當MN滑過的距離為l/3時，導線ac中的電流是多大?方向如何?

　　例4.豎直平面內有一金屬環，半徑為a，總電阻為R，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環平面，與環的最高點A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為R/2的導體棒AB由水平位置緊貼環面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v.則這時AB兩端的電壓大小為( )

　　A.2Bav B.Bav C.2Bav/3 D.Bav/3

　　例5.如圖所示，MN和PQ是固定在水平面內間距L=0.20 m的平行金屬軌道，軌道的電阻忽略不計.金屬桿ab垂直放置在軌道上.兩軌道間連接有阻值為R0=1.5 Ω的電阻，ab桿的電阻R=0.50 Ω.ab桿與軌道接觸良好并不計摩擦，整個裝置放置在磁感應強度為B=0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向下.對ab桿施加一水平向右的拉力，使之以v=5.0 m/s的速度在金屬軌道上向右勻速運動.求：

　　(1通過電阻R0的電流

　　(2)對ab桿施加的水平向右的拉力的大小;

　　(3)ab桿兩端的電勢差.

　　例6.在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻導體圍成的正方形線框abcd，其邊長為L，總電阻為R，放在磁感應強度為B.方向豎直向下的勻強磁場的左邊，圖中虛線MN為磁場的左邊界.線框在恒力作用下向右運動，其中ab邊保持與MN平行.當線框以速度v0進入磁場區域時，它恰好做勻速運動.在線框進入磁場的過程中，求

　　(1)線框a、b兩點的電勢差Uab

　　(2)線框中產生的焦耳熱Q

　　強化練習：

　　1.兩根相距為l的平行直導軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內).現對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小，則( )

　　A. 流過固定電阻R的感應電流由b到d

　　B. 流過固定電阻R的感應電流由d到b

　　C. 流過固定電阻R的感應電流由b到d

　　D. 流過固定電阻R的感應電流由d到b

　　2.實驗中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈A并聯.當合上電鍵K，燈A正常發光.試判斷下列說法中哪些是正確的( )

　　A.當斷開K時,燈A立即熄滅B.當斷開K時,燈A突然閃亮后熄滅

　　C.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路, 當斷開K時,燈A立即熄滅

　　D.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路, 當斷開K時,燈A突然閃亮后熄滅

　　3.粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行.現使線框以同樣大小的速度沿四個不同的方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是( )

　　4.A、B為兩個同樣規格的燈泡，自感線圈的電阻RL=R，下面關于自感現象的說法哪些是正確的( )

　　A.開關接通瞬間，A、B兩燈一樣亮

　　B.開關接通瞬間，B燈立即正常發光，A燈逐漸亮起來

　　C.開關斷開時，A燈和B燈都要過一會兒才熄滅

　　D.開關斷開時，B燈比A燈先熄滅

　　5.豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區域內有一垂直紙面向里變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環，導體abcd所圍區域內磁場的磁感應強度按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環受到向上的磁場作用力( )

　　6.電路，電鍵S原先閉合，電路處于穩態，在某一時刻t1突然打開電鍵S，則通過電阻R1中的電流I1隨時間變化的圖象可用下列哪個圖表示( )