《2025年步步高精准讲练物理选择性必修第二册》

一、互感现象
如图是法拉第实验线圈。在实验中，两个线圈并没有用导线连接。

(1)当线圈 $ L_1 $ 中有电流时，另一个线圈 $ L_2 $ 中是否会产生感应电流？
当$L_1$中电流恒定，$L_2$无感应电流；当$L_1$中电流变化，$L_2$有感应电流。
(2)当线圈 $ L_1 $ 中的电流变化时，在另一个线圈 $ L_2 $ 中为什么会产生感应电动势呢？
因$L_1$电流变化导致穿过$L_2$的磁通量变化，从而产生感应电动势。

答案：
(1)当$L_1$中电流恒定，$L_2$无感应电流；当$L_1$中电流变化，$L_2$有感应电流。
(2)因$L_1$电流变化导致穿过$L_2$的磁通量变化，从而产生感应电动势。

「梳理与总结」
1. 互感和互感电动势：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________会在另一个线圈中产生________，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作________。
2. 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________就是利用互感现象制成的。
3. 危害：互感现象不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，还可以发生于任何两个________的电路之间，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。

答案： 1. 变化的磁场；感应电动势；互感电动势
2. 变压器
3. 相互靠近

【例 1】
(2024·舟山市高二期末)智能手表通常采用无线充电方式。如图所示，充电基座与电源相连，将智能手表压在基座上，无须导线连接，手表便可以充电。已知充电基座与手表都内置了线圈，则（A）

A.无线充电的原理是互感
B.充电时因无导线连接，所以传输能量没有损失
C.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，则不能给手表充电
D.充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动

答案： A [无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，故A正确；
充电时存在漏磁效应，所以传输能量时有损失，故B错误；
手机充电利用的是互感原理，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为手表充电，故C错误；
根据上述解释，基座线圈的磁场变化产生感应电场，驱动放置在感应电场中的手表中的线圈内部的电子做定向运动，形成电流，故D错误。]

二、自感现象
1. 定义：当一个线圈中的电流________时，它所产生的________的磁场在线圈________激发出感应电动势，这种现象称为自感。由于自感而产生的感应电动势叫作________。
2. 演示通电自感
按照如图所示电路图连接电路。
(1)开关 $ S $ 闭合时，灯泡 1 和 2 的发光情况有什么不同？
(2)根据楞次定律结合电路图分析该现象产生的原因。
3. 演示断电自感
按照如图所示电路图连接电路。

(1)若灯泡的电阻小于线圈 $ L $ 的直流电阻，先闭合开关使灯泡发光，稳定后断开开关。观察开关断开时灯泡的亮度变化，并解释原因。若灯泡电阻大于线圈 $ L $ 的直流电阻，灯泡的亮度如何变化？
(2)开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？

答案： 1.发生变化；变化；自身；自感电动势
2.
(1)灯泡2立即发光，灯泡1逐渐变亮；
(2)见解析。
3.
(1)灯泡电阻小于线圈电阻时，灯泡立即变暗后熄灭；灯泡电阻大于线圈电阻时，灯泡先闪亮一下再熄灭。
(2)不同。