高三物理教案：《互感和自感》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　本文題目：高三物理教案：互感和自感

　　【基礎(chǔ)知識回顧】

　　1. (1)自感現(xiàn)象是 。

　　(2)自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)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(jié)構(gòu)特征決定。線圈越 ，單位長度上的匝數(shù)越 ，橫截面積越 ，它的自感系數(shù)越 ，加入鐵芯后，會使線圈的自感系數(shù)大大 ，自感系數(shù)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(dāng)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(xiàn) 　　 　 的現(xiàn)象。這種作用是相互的，出現(xiàn)感應(yīng)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(chǎn)生 　 ，故稱為 。

　　3.在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生 。該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于 。

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

　　5.當(dāng)線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生 ，電流在導(dǎo)體內(nèi)且形成 ，很象水中的旋渦，因此稱為 ，簡稱渦流。

　　6 電磁感應(yīng)中電路問題.

　　【要點(diǎn)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(guān)S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)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(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),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(shù)很大的有鐵芯的線圈，電壓表與線圈并聯(lián)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(guān)S閉合的瞬間

　　B.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定時

　　C.開關(guān)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(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь�，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長度為l/2.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段長度為l/2、電阻為R/2的均勻?qū)�體桿MN架在導(dǎo)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(dǎo)線框保持良好接觸.當(dāng)MN滑過的距離為l/3時，導(dǎo)線ac中的電流是多大?方向如何?

　　例4.豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為R/2的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點(diǎn)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(nèi)間距L=0.20 m的平行金屬軌道，軌道的電阻忽略不計(jì).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(jì)摩擦，整個裝置放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50 T的勻強(qiáng)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(yùn)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?qū)�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(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)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(yùn)動，其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場區(qū)域時，它恰好做勻速運(yùn)動.在線框進(jìn)入磁場的過程中，求

　　(1)線框a、b兩點(diǎn)的電勢差Uab

　　(2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q

　　強(qiáng)化練習(xí)：

　　1.兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)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(yīng)電流由b到d

　　B. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

　　C. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

　　D. 流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

　　2.實(shí)驗(yàn)中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈A并聯(lián).當(dāng)合上電鍵K，燈A正常發(fā)光.試判斷下列說法中哪些是正確的( )

　　A.當(dāng)斷開K時,燈A立即熄滅B.當(dāng)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(dāng)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(dāng)斷開K時,燈A突然閃亮后熄滅

　　3.粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)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(xiàn)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(diǎn)間電勢差絕對值最大的是( )

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

　　A.開關(guān)接通瞬間，A、B兩燈一樣亮

　　B.開關(guān)接通瞬間，B燈立即正常發(fā)光，A燈逐漸亮起來

　　C.開關(guān)斷開時，A燈和B燈都要過一會兒才熄滅

　　D.開關(guān)斷開時，B燈比A燈先熄滅

　　5.豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里變化的勻強(qiáng)磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)體abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體圓環(huán)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(wěn)態(tài)，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( )