高中人教物理选择性必修二.4 互感和自感（课件）同步备课

1、人教版 选择性必修第二册2.4 互感和自感 第二章 电磁感应两个线圈A、B之间并没有导线相连线圈A与手机(或MP3等)的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么?1. 定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。产生的电动势叫作互感电动势。一、互感现象2. 应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。无线充电变压器能量转化电能磁场能电能内能3. 危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电

2、子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。互感的防止电路板 线圈的双线绕法问题与思考 答案：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？例. 如图甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中电流 iA 随时间 t 的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( ) At1 时刻，两环作用力最大 Bt2 和 t3 时刻，两环相互吸引 Ct2 时刻两环相互吸引，t3 时刻两环相互排斥 Dt3 和 t4 时刻，两环相互吸引解析

3、：t1 时刻B 中感应电流为零，故两环作用力为零，A错误；t2 和 t3 时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确，C错误，t4 时刻A中电流为零，两环无相互作用，D错误。1. 自感现象当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。2. 自感电动势由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。二、自感现象如图所示，闭合开关S瞬间，两个灯泡的表现并不相同，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。为什么呢？合作探究1：原因：由于线圈L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

4、的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。 合作探究2：如图所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度，并思考：（1）开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？（2）在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？现象：A1灯泡 A2灯泡 立即亮起来逐渐变亮，最终一样亮R1SA1A2RLB原IA1IA2B感I感线圈L电流变化磁通量变化自身产生自感电动势感应电流自感现象阻碍电流（磁通量）变化：“增反减同” （1） I原增加，I原与I感方向相反 （2）I原减小，I原与I感方向相同 通

5、电自感的进一步实验和解释 如图用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据：（1）若 RL=RA相等，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？（2）若 RL 远小于RA ，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？电流传感器ALSIAILRL=RAIAILItRL 远小于RAIAILIt实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率L 自感系数简称自感或电感单位：亨利 HL：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关三、自感系数约瑟夫亨利 Henry Joseph 1797-1878 美国

6、著名物理学家1867年起，任美国科学院第一任院长1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；1830年发现电磁感应现象，1832年发现了电流的自感现象；在图2.4-3的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？四、磁场的能量1. 自感现象中的磁场能量（1）线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。（2）线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。 2. 电的“惯性”理解 当线圈刚刚接通电源的时候。自感电动势阻碍线圈中电流的增加; 当电源断开的时候。自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数

7、越大，这个现象越明显，线圈能够体现电的惯性。自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质。1.有关自感现象,下列叙述中正确的是：（ ）A、有铁芯的多匝金属线圈中,通过的电流强度 不变时,无自感现象发生,线圈的自感系数为零B、导体中所通电流发生变化时,产生的自感电 动势总是阻碍导体中原来电流的变化C、线圈中所通电流越大,产生的自感电动势也越大D、线圈中所通电流变化越大,产生的自感电动势也越大 B课堂训练2.如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是( )A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A2和A1始终一样亮C.断

8、开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时,A2和A1都要过一会儿才熄灭ADSA1A2L3. 如图所示甲、乙中，自感线圈L的电阻很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是( )A在电路甲中，断开S，A将立即熄灭B在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗D4.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是个理想电感线圈，下列说法正确的是()AS闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭BS闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭CS闭合足够长时间后，B发光，而A不发光DS闭合足够长时间后，B熄灭，而A发光AC5、某同学利用如图所示电路研究自感现象。