物理人教版（2023）选择性必修第二册2.4互感和自感（共19张ppt）

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第二章电磁感应

第4节互感和自感

知识回顾

产生感应电流的条件是什么？

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。

问题

你能用所学知识解释这一现象？

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。

一、互感现象

思考:怎样才能使下图中电流计的指针发生偏转？

2.互感电动势

（1）互感现象实质是电磁感应现象。

（2）互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。

3.互感的应用

变压器

收音机里的磁性天线

无线充电器

互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也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，这时要设法减小电路间的互感。

防止互感的电路板

线圈的双线绕法

4.互感的危害与防止

二、自感现象

1.定义:当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近

的电路中激发出感应电动势，也会在它本身激发出感应电动势。

这种现象称为自感，由自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。

2.对自感电动势的理解:

当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；

当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．

自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到推迟电流变化的作用．

猜想：闭合开关会出现什么现象？

3.通电自感

闭合开关S瞬间:灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。

4.断电自感

猜想：断开开关会出现什么现象？

若电路接通时，灯泡正常发光，

在断开开关时，灯泡缓慢变暗直至熄灭，或闪亮一下再逐渐熄灭。

线圈的作用：

通电瞬间线圈相当一个大电阻；

断电瞬间线圈相当一个电源；

电路稳定时线圈相当一根导线或一个定值电阻。

自感电动势的大小:实验表明，自感电动势正比于电流的变化率。

三、自感系数

L——自感系数，描述电感线圈

对其中电流的阻碍作用。

①.自感系数的大小由线圈本身特点决定。实验表明，线圈越长，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.自感系数的单位：亨利简称亨符号是H

常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）1H=103mH=106μH

思考：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？

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。

四、磁场的能量

1.互感现象

2.自感现象

3.自感系数（1）自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化

（2）自感电动势大小

自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关

4.磁场具有能量。

课堂小结

例.图中L1和L2为电感线圈，实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是(C)

A.图甲中，A1与L1的电阻值相同

B.图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C.图乙中，变阻器R接入电路的阻值与L2的电阻阻值相同

D.图乙中，闭合开关S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

练习1.如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（C）

A．接通S，灯泡A逐渐变亮

B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭

C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭

D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同

练习2.某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（D）

A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变

B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变

C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭

D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭

练习3．如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为RL，且RL>RA（RA为灯泡A的电阻），则（A）

A．S闭合瞬间，灯A、B同时发光

B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮

C．稳定后再断开S的瞬间，灯A、B均闪亮一下熄灭

D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下熄灭

练习4．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐