2.4互感和自感课件高二下学期物理人教版选择性

第二章电磁感应4.互感和自感教学目标CONTENT010203了解自感系数及其决定因素，了解磁场的能量学会分析通电和断电自感现象了解互感现象及其应用新课引入两个线圈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，这是为什么?电源MP4/手机当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生了感应电动势和电流。S

互感现象一知能提升1.定义在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中，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。这种现象叫作互感，产生的电动势叫作互感电动势。2.应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。无线充电变压器能量转化电能磁场能电能内能收音机的磁性天线3.危害互感现象能发生在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正常工作。互感的防止电路板线圈的双线绕法知识拓展：自感现象二知能提升1.自感现象当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。2.自感电动势由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。演示实验：观察两个灯泡的发光情况原因：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应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，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。现象：A1灯泡

A2灯泡

立即亮起来逐渐变亮，最终一样亮R1SA1A2RLB原IA1IA2B感I感线圈L电流变化磁通量变化自身产生自感电动势感应电流自感现象阻碍电流（磁通量）变化：“增反减同”（1）I原增加，I原与I感方向相反（2）I原减小，I原与I感方向相同

通电自感的解释演示实验：观察开关断开时灯泡的亮度原因：由于线圈L自身的磁通量减小，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的减小，即阻碍线圈中电流的减小，故通过A的电流不能立即为零，灯A逐渐熄灭。E自i自3.断电自感的防止变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈，当电路中开关断开时会产生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至会引起人身伤害。切断这类电路时，必须采用特制的安全开关，避免出现电火花。L很大油浸开关做一做：用电流传感器显示自感对电流的影响自感系数三知能提升1.实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率。亨利（H）

2.单位：L

自感系数简称自感或电感描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量.4.决定因素：线圈的圈数是否有铁芯线圈的大小线圈的形状3.物理意义:甲在铁芯上绕了几千匝的线圈，乙空芯线圈，丙一条导线弯了几匝的线圈约瑟夫·亨利

HenryJoseph1797-1878美国著名物理学家1867年起，任美国科学院第一任院长1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；1830年发现电磁感应现象，1832年发现了电流的自感现象；……磁场的能量四知能提升1.自感现象中的磁场能量（1）线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。（2）线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。

2.电的“惯性”理解∶当线圈刚刚接通电源的时候。自感电动势阻碍线圈中电流的增加;当电源断开的时候。自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，线圈能够体现电的"惯性"。自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质。做一做：体验自感用多用电表欧姆档测量变压器线圈的电阻典例精析例.如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是()A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A2和A1始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时,A2和A1都要过一会儿才熄灭SA1A2L解析：开关S闭合时，流过L的电流变大，L中磁通量变大，L中产生自感电动势，阻碍电流增大，等电流稳定后，L中自感电动势消失，A2先亮,A1后亮,最后一样亮。A正确.口诀：通电瞬间，L相当于开路典例精析例.如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是()A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A2和A1始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时,A2和A1都要过一会儿才熄灭ADSA1A2L解析：断开S时，流过L的电流变小，L中磁通量变小，L中产生自感电动势，阻碍电流减小，等电流稳定后，L中自感电动势消失，A2和A1都要过一会儿才熄灭.口诀：断电瞬间，L相当于电源课堂小结一.

互感现象二.

自感现象三.自感系数四.磁场的能量1.

通电自感2.

断电自感跟踪练习B1．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是(

)A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引解析：t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误.

t2和t3时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确、C错误;

t4时刻A中电流为零，两环无相互作用．D错．B2.如图所示甲、乙中，自感线圈L的电阻很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是()A．在电路甲中，断开S，A将立即熄灭B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗解析：甲图中：断开S时，流过L的电流变小，L中磁通量变小，L中产生自感电动势及自感电流，自感电流在原有基础上减小，A将逐渐熄灭，AB错误。解析：乙图中：断开S时，流过L的电流变小，L中磁通量变小，L中产生自感电动势及自感电流，自感电流在原有基础上减小，iL>iA,A将变的更亮，再逐渐熄灭.D2.如图所示甲、乙中，自感线圈L的电阻很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，下列说法正确的是()A．在电路甲中，断开S，A将立即熄灭B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是(

)A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，D正确。解析：自感电动势的大小与自感系数有关，还与电流的变化率有关.

D4、某同学利用如图所示电路研究自感现象。电源的电动势为E，内阻不计，电感线圈L的电阻不计。在t=0时刻闭合开关S，电路稳定后，在t=t1时刻断开S，发现灯泡L闪亮一下后逐渐熄灭。若取由A到B的电流方向为电流的正方向，则下列图中表示通过灯泡D的电流随时间t变化的图像中正确的是（）A.B.C.D.解析：t=0闭合S时，由于电源内阻不计，灯泡D两端的电压始终为电源电动势，所以亮度不变，C错误；A.B.C.D.A解析：断开开关前，流过D中电流从A到B，t=

t1断开S时，流过L的电流变小，L中磁通量变小，L中产生自