互感和自感课件

1、 在在“探究感应电流的产生条件探究感应电流的产生条件”的的实验中，改变通过小线圈实验中，改变通过小线圈A A的电流大小，的电流大小，我们会发现大线圈我们会发现大线圈B B就能产生就能产生感应电流感应电流。对这个现象我们是如何解释的？对这个现象我们是如何解释的？ 小线圈的电流变化小线圈的电流变化小线圈中电流激发的磁场变化小线圈中电流激发的磁场变化穿过大线圈的磁通量发生变化穿过大线圈的磁通量发生变化闭合回路产生感应电流。闭合回路产生感应电流。一、互感现象一、互感现象1. 当一个线圈中电流变化，在另一个线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，称为圈中产生感应电动势的现象，称为互感

2、互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。互感电动势。2. 应用：变压器应用：变压器3 3、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间, ,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时电子电路中，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。要设法减小电路间的互感。一、互感现象一、互感现象现在，我们再来关注上述的电路：现在，我们再来关注上述的电路： 在在A线圈中的电流变化时，线圈中的

3、电流变化时，B线圈会产生感应线圈会产生感应电流，是因为穿过电流，是因为穿过B线圈的磁通量发生了变化线圈的磁通量发生了变化,但我们发现但我们发现,A线圈是插在线圈是插在B线圈中的线圈中的,根据这个根据这个情况情况,你还能想到什么？你还能想到什么？ 在在B线圈中产生电磁感应现象线圈中产生电磁感应现象,那么那么在在A线圈线圈是否也会产生电磁感应现象是否也会产生电磁感应现象呢？呢？如图所示，闭合开关如图所示，闭合开关S瞬间，两个瞬间，两个灯泡会有什么现象呢？灯泡会有什么现象呢？ 二、自感现象二、自感现象现象：现象：在闭合开关在闭合开关S瞬间，灯瞬间，灯A2立刻立刻正常发光，正常发光，A1却比却比A2迟

4、一段时间才迟一段时间才正常发光。正常发光。原因：原因：由于线圈由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增的亮度只能慢慢增加，最终与加，最终与A2相同。相同。 1自感现象自感现象如图所示，断开开关如图所示，断开开关S瞬间，灯泡会有瞬间，灯泡会有什么现象呢？什么现象呢？ 二、自感现象二、自感现象现象：现象：在断开开关在断开开关S瞬间（灯更亮一瞬间（灯更亮一下

5、），灯下），灯A过一段时间才熄灭。过一段时间才熄灭。 1自感现象自感现象原因：原因：开关断开瞬间，由于通过开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感应的磁通量减少，产生的感应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着LA流动，所以灯流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。会过一段时间才熄灭。 二、自感现象二、自感现象1、电源断开时，通过、电源断开时，通过L的电流会减小，这的电流会减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使是使L中的电流减小得更快些还是更慢些？中的电流减小得更快些还是更慢些？2、产生感应电动势的线圈可以看做是一

6、个电源，它能向外供电。、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源，它能向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？3、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？一致？1自感现象自感现象思考与讨论：思考与讨论：4、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大，为了使实验的效果更明显，对线圈大，为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？应该有什么要求？二、自感现象二、自感现象讨论：

7、讨论：在如图所示的电路中，当开关在如图所示的电路中，当开关S断断开瞬间，灯泡开瞬间，灯泡A是否会更亮一下？更亮一是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？下的条件是什么？ 设设A、L两端电压为两端电压为U。若若RARL，有，有IAIL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。会瞬时增大，灯泡会更亮一下。若若RARL，有，有IAIL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。泡不会更亮一下。1自感现象自感现象二、自感现象二、自感现象2自感的应用和防止自感的应用和防止1、应用：日光灯、应用：日光灯 2、防

8、止：变压器、电动机、防止：变压器、电动机 1自感现象自感现象自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感 应现象叫自感现象。应现象叫自感现象。自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。 一、互感现象一、互感现象二、自感现象二、自感现象自感电动势的作用：阻碍导体中自身的电流自感电动势的作用：阻碍导体中自身的电流变化变化。 注意：注意： “阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来怎么，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的

9、变化起延迟作用。化起延迟作用。1、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。2、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。1.当当一个线圈一个线圈中电流变化，在中电流变化，在另一个线圈另一个线圈中产生感应中产生感应电动势的现象，称为电动势的现象，称为互感互感。2.应用：变压器应用：变压器一、互感现象一、互感现象二、自感现象二、自感现象1、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。1.当一个线圈中电流变化，在另一个线

10、圈中产生感应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，称为电动势的现象，称为互感互感。2.应用：变压器应用：变压器2、 通电自感通电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的增大增大 断电自感断电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的减小减小一、互感现象一、互感现象二、自感现象二、自感现象1、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应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，称为电动势的现

11、象，称为互感互感。2.应用：变压器应用：变压器2、 通电自感通电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的增大增大 断电自感断电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的减小减小三、自感系数三、自感系数结合下列问题，自学课本结合下列问题，自学课本P24自感系数自感系数部分内容。部分内容。（1）自感电动势的表达式如何？）自感电动势的表达式如何？ 式中各符号的代表什么？式中各符号的代表什么？（2）自感系数的大小与什么因素有关？）自感系数的大小与什么因素有关？它的主单位是什么？常用单位还有哪些？它的主单位是什么？常用单位还有哪些？各单位的符号怎么写？各

12、单位的符号怎么写？三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素： （2 2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H H。 常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（H H） IELt 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯

13、时大得多。没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力四、磁场的能量四、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开关问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。论。 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。成

14、电能。 阅读教材最后一段阅读教材最后一段P P2424，回答问题：，回答问题：1 1、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯性”，应该怎样理，应该怎样理解？解？2 2、电的、电的“惯性惯性”大小与什么有关？大小与什么有关？ 当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零为零 电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数 当线圈中的电流增加时，自感电流的方向与原电流方向相反自感现象是指当线圈自

15、身电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象自感电动势的大小与电流的变化率成正比 自感系数L由线圈自身的性质决定，与线圈的大小、粗细、匝数、有无铁芯有关 自感现象当线圈中的电流减小时，自感电流的方向与原电流的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当流经线圈L的电流突然减小瞬间，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自感现象除线圈外，电路的其它部分是否存在自感现象？自感现象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

16、，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有关自感现象有关自感现象, ,下列叙述中正确的是：（下列叙述中正确的是：（ ）A A、有铁芯的多匝金属线圈中、有铁芯的多匝金属线圈中, ,通过的电流强度通过的电流强度 不变时不变时, ,无自感现象发生无自感现象发生, ,线圈的自感系数为零线圈的自感系数为零B B、导体中所通电流发生变化时、导体中所通电流发生变化时, ,产生的自感电产生的自感电 动势总是阻碍导体中原来电流的变化动势总是阻碍导体中原来电流的变化C C、线圈中所通电流越大、线圈中所通电流越大, ,产生的自感电动势也产生的自感电动势也越大越大D D、线圈中所通电

17、流变化越大、线圈中所通电流变化越大, ,产生的自感电动产生的自感电动势也越大势也越大 课堂训练课堂训练如图所示的电路中，如图所示的电路中，A A1 1和和A A2 2是两个相同的小灯泡，线圈是两个相同的小灯泡，线圈L L的的电阻可以忽略，下列说法正确电阻可以忽略，下列说法正确的是的是( )( )A.A.合上开关合上开关S S接通电路时接通电路时,A,A2 2先亮先亮,A,A1 1后亮后亮, ,最后一最后一样亮样亮B.B.合上开关合上开关S S接通电路时接通电路时,A,A2 2和和A A1 1始终一样亮始终一样亮C.C.断开开关断开开关S S切断电路时切断电路时,A,A2 2立刻熄灭立刻熄灭,A

18、,A1 1过一会过一会儿才熄灭儿才熄灭D.D.断开开关断开开关S S切断电路时切断电路时,A,A2 2和和A A1 1都要过一会儿才都要过一会儿才熄灭熄灭课堂训练课堂训练SA1A2LA.A.灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B.B.灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C.C.灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.D.灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L A课堂训练课堂训练如图所示，如图所示，L L为自感系数较大的线圈，电路为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有有( )( )如图所示的电路中，电灯A和B

19、与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈.当S1闭合、S2断开且电路稳定时,AB亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开时,下列说法正确的是( )课堂训练课堂训练A.灯B立即熄灭B.灯A将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯,方向为c-B-dD.有电流通过A灯,方向为b-A-aS1S2BALRabcd如图所示,当S闭合时,通过灯A的电流为I,通过线圈的电流为2I,在某时刻t0,S断开,则能正确反映灯A中电流变化的图是( )课堂训练课堂训练LA2IISIitto0Iitto0-IIitto0-I-2IIitto02IABCD学以致用：学以致用：例例1：关于自感现象，下列说法正确的是

20、（：关于自感现象，下列说法正确的是（ ）A、感应电流一定和原电流方向相反、感应电流一定和原电流方向相反B、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数 一定较大一定较大C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感系数较大自感系数较大D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感电动势也较大自感电动势也较大D02EIR例例2.2.如图所示，两个电阻均为如图所示，两个电阻均为R R，电感，电感线圈线圈L L的电阻及电池内阻均可忽略不计，的电阻及电池内阻均可忽略不计，S

21、 S原来断开，电路中电流原来断开，电路中电流 ，现将现将S S闭合，于是电路中产生了自感电动势，闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是（此自感电动势的作用是（ ）0I0I02IA.使电路的电流减小，最后使电路的电流减小，最后 减小为零减小为零B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于有阻碍电流增大的作用，最后电流小于C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为D例例3：如图所示，电路甲、乙中，电阻：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈和自感线圈L的的电阻值

22、都很小，接通电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（发光。则（ ）A在电路甲中，断开在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗将逐渐变暗B在电路甲中，断开在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗将渐渐变暗D在电路乙中，断开在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗将变得更亮，然后渐渐变暗AD例例4 4、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D D1 1和和D D2 2是两个相同的小灯泡，是两个相同的小灯泡，L L是一个自是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与感系数相当大的线圈，其阻值

23、与R R相同。在电键接通和断开时，灯相同。在电键接通和断开时，灯泡泡D D1 1和和D D2 2亮暗的顺序是（亮暗的顺序是（ ）A. A. 接通时接通时D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1后灭后灭B. B. 接通时接通时D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D2 2后灭后灭C. C. 接通时接通时D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D2 2后灭后灭D. D. 接通时接通时D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1后灭后灭D1 D2L RSA练习：练习：1 如图所示，两圆环如图所示，两圆环A、B置于同一水平面上，其中置于同一水平面上，其中A

24、为均匀带电为均匀带电绝缘环，绝缘环，B为导体环，当为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（中产生如图所示方向的感应电流，则（ ）A A可能带正电且转速减小可能带正电且转速减小B A可能带正电且转速增大可能带正电且转速增大C A可能带负电且转速减小可能带负电且转速减小D A可能带负电且转速增大可能带负电且转速增大BC2 2如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒属棒PQPQ、MNMN，当，当PQPQ在外力作用下运动时，在外力作用下运动时，MNMN在磁场力作用下向在磁场力作用下向右运动，则