2.4互感和自感课件-高二下学期物理人教版选择性

2.4互感和自感人教版（2019）高中物理（必修选择性必修第二册）第二章安培力与洛伦兹力老师：

授课时间：观察实验如何解释实验现象？

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。第2页课堂导入问题你能用所学知识解释这一现象？观察实验如何解释实验现象？当线圈靠近电磁炉时：灯泡为什么会发光？手机为什么能够被充电？第3页课堂导入划时代的发现1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。一个线圈接电源G电源法拉第用过的线圈另一个线圈接“电流表”当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。在法拉第的实验中，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。第4页课堂导入1.定义：把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。一、互感现象新课讲授城乡变压器收音机里的磁性天线

无线充电器

2.应用：传递能量和传递信息第5页知识讲解3、互感的危害与防止影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。

实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。手机发射出的无线电波（射频电磁辐射），能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时，遇有锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。互感现象能发生在两个相互靠的很近的电路之间，有时会影响电路工作，因此也要设法减小电路间互感的影响。第6页知识讲解线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？

当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。思考与讨论：新课讲授第7页知识讲解观察两个灯泡的发光情况A1、A2使用规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R

和R1

，使A1、A2亮度相同且正常发光.

然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。你能解释以下这是为什么吗？第8页知识讲解分析：B原B感E感通过电感线圈I↑⇒Φ↑⇒电动势，阻碍Φ增加电感⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。第9页知识讲解观察开关断开时灯泡的亮度按图连接电路。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。演示前思考下列问题：1.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？2.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？第10页知识讲解线圈中电流方向向左原电流磁场向左感应电流磁场向左感应电流的方向向左电键断开时B感B原断电自感实验现象解释:新课讲授(1)缓慢熄灭原因第11页知识讲解新课讲授断电自感实验现象解释:(2)闪亮一下的原因分析：断电前根据电路中并联规律，若线圈L的电阻小于灯泡的电阻，则有IL＞IA，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，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。断开前断开后LLAA第12页知识讲解新课讲授思考与讨论:断电时，与线圈并联的灯泡一定会闪亮一下后在慢慢熄灭吗？(1)不能认为任何断电现象灯都会闪一下①当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭;②当IL<IA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。①如果RL≥RA，则IL≤IA；②如果RL<RA，则IL>IA。第13页知识讲解3.自感电动势的方向：总是阻碍线圈中原电流的变化（1）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；（2）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.增反减同二、自感现象新课讲授第14页知识讲解1.自感电动势的大小：三、自感系数新课讲授自感系数第15页知识讲解（2）决定因素线圈的圈数是否有铁芯线圈的大小线圈的形状（1）物理意义:2.自感系数描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量甲一条导线弯了几匝的线圈乙空芯线圈，丙在铁芯上绕了几千匝的线圈，甲乙丙亨利（H）（3）单位：第16页知识讲解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。第17页知识讲解1.(多选)关于互感现象,下列说法正确的是(

)A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈C.互感现象都是有益的D.变压器是利用互感现象制成的答案:BD第18页课堂检测2.(多选)关于自感系数,下列说法正确的是(

)A.其他条件相同,线圈越粗自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数小答案:AB第19页课堂检测D课堂练习第20页课堂检测

(多选)4、在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则

(

)A．在甲中，A将渐渐变亮B．在甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C．在乙中，A将渐渐变亮D．在乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭AD第21页课堂检测5．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。下列正确的是（）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C第22页课堂检测6．如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为R