高中人教物理选择性必修二互感和自感VIP

1、互感和自感一、互感现象1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。 变压器就是利用互感现象制成的。变压器的构造收音机的磁性天线1、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，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。 变压器就是利用互感现象制成的。3、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

2、相互靠近的电路之间。当线圈L1中电流发生变化时，线圈L1中是否也会发生电磁感应象？二、自感现象1、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。(“自我感应”)2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等实验器材，请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯泡亮度的影响。设计方案：开关闭合现象？演示1实验一：通电自感现象：在闭合开关瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。分析：由于线圈自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个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A1的电流不能立即增大，A1的亮度只

3、能慢慢增加，最终与A2相同。结论1:自感电动势的作用“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加。例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 _图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为_图。ItItItItA B C DCA课堂例题开关断开现象？演示2灯泡闪亮后熄灭实验二：断电自感 结论2:自感电动势的作用“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少。分析： 断电前通过灯泡的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有ILIA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，

4、然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下当ILIA时，会闪一下，再逐渐熄灭当ILIA或 IL=IA时，不会闪，逐渐熄灭2.原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与灯泡的电阻RA的大小来决定。如果RLRA，则ILIA；如果RLIA。思考：灯泡一定会闪亮吗？例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为_图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为_图；若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为_图，通过灯泡的电流图像为_图。A B C DItItItItACBD课堂例题自感

5、电动势的方向导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同。增 反 减 同自感电动势 磁通量变化率 正比关系电流变化率 正比关系正比关系自感电动势的大小三、自感系数1、自感系数L简称自感或电感（1）决定线圈自感系数的因素： （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（H） 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没有铁芯时大得多。2、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 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后

6、，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论。 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，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。学以致用：练习1：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B.线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数 一定较大C.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 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 自感电动势也较大D 练习2：如图所示，L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有（ ）A.灯A立即熄灭 B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭L AA练习3：如图所示，两个电阻均为R，电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流 ，现将S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（ ）使电路的电流减小，最后 减小为零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，因而电流总保持不变有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为D一、互感现象二、自感现象1.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。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，