【物理】互感和自感课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

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自感大型魔术——隔空点亮白炽灯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。这种现象叫作互感（mutualinduction），这种感应电动势叫作互感电动势。如果一个线圈中电流发生变化，则线圈中电流产生的磁场也相应变化，那么这个磁场穿过自身线圈的磁通量也就发生改变，是不是在线圈自身回路中也要产生感应电动势和感应电流呢？一、互感现象小游戏你想有惊无险的体验一下“触电”的感觉吗？二、自感现象1.定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。2.自感现象产生的原因：导体本身电流变化，引起自身磁通量的变化。观察与思考××A1A2电键闭合时，A1为什么不会立即点亮而是缓慢逐渐达到最大亮度？××A2A1（1）通电自感现象电键闭合瞬间：电路中I↑线圈上B↑线圈中Φ↑E感(反向)→→↑阻碍←产生A2立即亮，A1逐渐变亮←↓原因:观察与思考×AL电键断开时，A为什么不是立即熄灭而是闪亮一下再熄灭？电键断开瞬间：A逐渐熄灭，甚至会闪亮后熄灭×AL电路中I↓线圈上B↓线圈中Φ↓E感(同向)→↓↑阻碍←产生若断电后通过灯泡的电流变大，则灯会闪亮。原因→←若断电前通过线圈的电流大于灯的电流，则断电时灯会闪亮。若电路稳定时，线圈的电阻小于灯泡的电阻，则断电时灯会闪亮。（2）断电自感现象形状匝数铁芯线圈特性自感系数LSI单位：亨利，简称亨，符号H线圈面积单位:亨利(H)1H=1×103mH=1×106μH（1）对于同一线圈，电流变化越快，自感电动势越大（2）对于不同线圈，电流变化率相同时，自感电动势一般不同(4)自感系数三、自感的典型应用——日光灯~220V镇流器启动器灯管日光灯的工作原理→高电压启动电键闭合(1)发光原理气体导电产生紫外线(2)工作条件激发荧光物质发光→低电流工作(3)工作过程~220V镇流器启动器灯管→启动器加电压→氖气放电发出辉光→双金属片膨胀闭合电流流过镇流器、灯丝、启动器→辉光消失双金属片分开↓←镇流器产生瞬时高压←灯管气体导电荧光物质发光镇流器产生感应电动势阻碍电流变化降压限流←1.如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是（）A．启动过程中，起辉器断开瞬间镇流器L产生瞬时高压B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后起辉器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源2.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。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（）A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等3.某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。（1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是

；A．电源的内阻偏大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数偏大（2）t1时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电