课件互感和自感 课件 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

选修必修二

第二章第四节互感和自感自感现象穿过回路的磁通量发生变化时，将在回路中产生感应电动势；那么，当导体或线圈本身的电流变化从而磁通量变化时会产生什么现象呢？互感现象当一个线圈中的电流变化时，它是否也能在它本身激发出感应电动势呢？互感现象互感现象电流I增大磁通量Φ增大I感与原电流I反向电流I缓慢增大自感现象1、概念：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感。在自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。自感现象【观察与思考】

实验1：探究通电时的自感现象。解释现象产生的原因。现象：开关S闭合，灯泡L2立刻正常发光，L1逐渐发光。原因：线圈发生电磁感应现象，产生感应电动势，阻碍L1发光。自感现象自感现象电流I减小磁通量Φ减小I感与原电流I相同电流I缓慢减小自感现象IAILASELRL＜RAIL＞IA自感现象1.通电自感2.断电自感自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（1）电源断开时，线圈是否会出现感应电动势？根据上述实验方案，思考并讨论下列问题。（1）从理论上分析，实验电路（a）和实验电路（b）中的开关断开时，各会发生什么现象？自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（1）电源断开时，线圈是否会出现感应电动势？根据上述实验方案，思考并讨论下列问题。（2）根据理论分析的结果，哪个实验方案相对更好？自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（1）电源断开时，线圈是否会出现感应电动势？根据上述实验方案，思考并讨论下列问题。（2）根据理论分析的结果，哪个实验方案相对更好？自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（3）如图（a），电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？更慢些自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（4）产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？线圈与灯泡组成新的回路，电流沿逆时针方向自感现象实验2：探究断电时的自感现象。【思考问题】（5）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？相反自感现象（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大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？（5）断开开关时，电路中的能量转化情况是怎样的？线圈的直流电阻比灯泡小线圈储存的磁场能转化为电能自感现象（6）从理论上分析，实验电路（a）和实验电路（b）中的开关断开时，各会发生什么现象？（7）根据理论分析的结果，哪个实验方案相对更好？图(a):灯泡L2闪亮一下，然后逐渐熄灭图(b):灯泡L1闪亮一下，然后逐渐熄灭,灯泡L2马上熄灭自感现象实验现象：在实验1中，开关

S闭合瞬间，灯泡

L2立刻正常发光，而与线圈

L串联的灯泡

L1

却逐渐亮起来，过一段时间后两个灯泡才达到同样的亮度。在实验2的电路(a)中，当开关

S断开时，灯泡

L并没有立即熄灭，而是逐渐熄灭．在电路(b)中，断开开关

S的瞬间，灯泡

L2立即熄灭，灯泡

L1却闪亮一下再逐渐熄灭．自感现象共同特点：

在闭合或断开开关时，通过线圈的电流发生了变化，导致通过线圈自身的磁通量发生了变化．根据法拉第电磁感应定律，可知此时线圈中产生了阻碍自身磁通量变化的感应电动势。当原电流增大时，自感电动势对电流的增大起到“阻碍”作用；当原电流减小时，自感电动势对电流的减小起到“阻碍”作用；自感现象作用：总是阻碍线圈中原电流的变化，即总是起着推迟电流

变化的作用。方向：当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反；

当原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同。自感系数

自感电动势遵循法拉第电磁感应定律：

线圈中变化的电流所激发的磁感应强度B

与电流的变化率成正比：

自感电动势与电流的变化率成正比：L为自感系数，由线圈本身的构造决定；与线圈的形状、长短、匝数以及有无铁芯等因素有关。自感现象问题1：请举例说明在生活、生产中，如何利用自感现象？问题2：请举例说明自感现象有哪些危害。自感现象互感现象情境1：如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验原理图之一。互感：线圈A中电流发生变化，它产生的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势，线圈B中感应电流的变化，同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势。互感现象

情境2：如图所示的无线通信演示实验中，打开收音机开关时，线圈和线圈之间有一定的距离，喇叭却能发生音乐声响。关闭收音机，喇叭则不发生。利用互感现象，我们可以将一个线圈中变化的信号传递到另外一个线圈．在如图所示的无线通信演示实验中，打开收音机开关时，线圈L1和线圈L2之间有一定的距离，喇叭却能发出音乐声响。关闭收音机，喇叭则不发声．可见喇叭发出的声音是通过线圈L1和L2的互感作用，将收音机的音乐电信号传递给喇叭。互感现象如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验原理图之一.当线圈A中电流发生变化时，它产生的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势。根据对称性思想，线圈B中感应电流的变化，同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势。这种现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感电动势。互感现象A