(人教版)高中物理选修3-2课件：第4章-电磁感应6-

6.互感和自感第一页，编辑于星期五：二十二点分。自学线索第二页，编辑于星期五：二十二点分。学基础导学第三页，编辑于星期五：二十二点分。1．互感：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___________，这种现象叫互感．2．实质：互感现象是一种常见的__________现象．3．互感的应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器、收音机的磁性天线．4．危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，电力工程和电子电路中，有时会影响电路正常工作．一、互感现象感应电动势电磁感应第四页，编辑于星期五：二十二点分。二、自感现象电流的增加阻碍电流的减小第五页，编辑于星期五：二十二点分。三、自感系数亨利H大小形状匝数铁芯第六页，编辑于星期五：二十二点分。1．磁场能量：自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给线圈，储存在线圈中，电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能．2．电的“惯性”：自感电动势阻碍线圈中电流变化的性质．四、磁场的能量第七页，编辑于星期五：二十二点分。第八页，编辑于星期五：二十二点分。讲要点例析第九页，编辑于星期五：二十二点分。1．产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．2．自感电动势的方向：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，自感电动势方向与原电流方向相同．3．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．自感电动势的理解第十页，编辑于星期五：二十二点分。第十一页，编辑于星期五：二十二点分。

如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大，电阻可忽略的线圈．开关S原来是断开的，从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是(

)A．I1开始较大而后逐渐变小B．I1开始很小而后逐渐变大C．I2开始很小而后逐渐变大D．I2开始较大而后逐渐变小第十二页，编辑于星期五：二十二点分。解析：闭合开关S时，由于L是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始I2很小，随着电流达到稳定，自感作用减小，I2开始逐渐变大．闭合开关S时，由于线圈阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感作用减小，路端电压减小，所以R1上的电压逐渐减小，电流逐渐减小，故A、C正确．故选A、C.答案：AC第十三页，编辑于星期五：二十二点分。第十四页，编辑于星期五：二十二点分。第十五页，编辑于星期五：二十二点分。答案：D第十六页，编辑于星期五：二十二点分。1．自感现象

通电自感和断电自感第十七页，编辑于星期五：二十二点分。2.灯泡亮度变化第十八页，编辑于星期五：二十二点分。

图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是(

)①接通开关时，灯A2立即就亮，A1稍晚一会儿亮②接通开关时，灯A1立即就亮，A2稍晚一会儿亮③断开开关时，灯A1立即熄灭，A2稍晚一会儿熄灭④断开开关时，灯A2立即熄灭，A1稍晚一会儿熄灭A．①③

B．①④ C．②③

D．②④第十九页，编辑于星期五：二十二点分。解析：接通开关时，A2立即就亮，A1与线圈串联，由于自感电动势的作用，电流逐渐变大，所以A1稍晚一会儿亮，①正确．断开开关时，A1立即熄灭，A2由于和线圈构成回路，回路中电流逐渐减小，所以稍晚一会儿熄灭，③正确，故选A.答案：A第二十页，编辑于星期五：二十二点分。第二十一页，编辑于星期五：二十二点分。解析：(a)图中，电灯A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势的作用使得支路中的电流瞬间不变，以后渐渐变小，A正确，B错误．(b)图中，电灯A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小，此瞬间电感线圈中的电流不变，电感线圈相当于一个电源给灯A供电．因此反向流过A的电流瞬间要变大，然后逐渐变小，所以灯泡要先更亮一下，然后渐渐变暗．答案：AD第二十二页，编辑于星期五：二十二点分。第二十三页，编辑于星期五：二十二点分。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？【点拨】

1.开关断开后，感应电动势使线圈L中电流I1减小得更慢些．2．开关断开后，感应电流将沿线圈L向右流动，经灯泡A后流到线圈的左端，即线圈L和灯泡A构成闭合电路，回路中电流沿逆时针方向．3．开关断开后，通过灯泡A的感应电流与原电流方向相反．第二十四页，编辑于星期五：二十二点分。4．有可能．原来电路闭合处于稳定状态，L与A并联．其电流分别为IL和IA，方向都是从左向右．在断开S的瞬间，灯A中原来的从左向右的电流，lA立即消失．但是灯A与线圈L组成一闭合电路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱，这个时间内灯A中有从右向左的电流通过．这时通过A的电流从IL开始减弱，如果RL(线圈L的直流电阻)＜R1，原来的电流IL＞IA，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则灯A是逐渐熄灭不再闪亮一下．第二十五页，编辑于星期五：二十二点分。3．互感现象及其在生产、生活中的应用 如图所示的是一种触电保安器，变压器A处用双股相线(火线和零线)平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦有电流，经放大后便能立即推动继电器J切断电源，下列各种情况能否切断电源？说明理由．第二十六页，编辑于星期五：二十二点分。(1)增加开灯的盏数，能否切断电源？(2)双手分别接触相线和零线，能否切断电源？(3)单手接触相线，脚与地相接触而触电，能否切断电源？第二十七页，编辑于星期五：二十二点分。第二十八页，编辑于星期五：二十二点分。解析：(1)不能．因A处线圈是采用的双绕法，增加开灯的盏数只会使电路中电流增大，但A中两线中电流始终大小相等方向相反，磁通量相互抵消，B中磁通量始终为零不发生改变，B中没有感应电流，故不能推动J切断电源．(2)不能，理由同(1)．提示：双手分别接触火线和零线相当于将一个电阻并联接入电路．(3)能．因为有电流通过人体而流入地下，使A中火线与零线的电流不同从而产生磁场，B中磁通量发生改变，B中产生感应电流，从而推动J切断电源．答案：(1)不能(2)不能(2)能第二十九页，编辑于星期五：二十二点分。练随堂演练第三十页，编辑于星期五：二十二点分。1．下列关于自感现象的说法中，正确的是(

)A．自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大第三十一页，编辑于星期五：二十二点分。解析：根据自感现象的概念判断，选项A正确．由楞次定律知，线圈中自感电动势的方向阻碍原电流的变化，但不是总与原电流的方向相反．故选项B错误．根据法拉第电磁感应定律知，选项C正确．自感系数大小是由线圈的自身因素和有无铁芯决定，选项D正确．答案：ACD第三十二页，编辑于星期五：二十二点分。2．关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是(

)A．电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B．电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C．通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零D．通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大第三十三页，编辑于星期五：二十二点分。解析：答案：B第三十四页，编辑于星期五：二十二点分。第三十五页，编辑于星期五：二十二点分。解析：根据自感特点可知，S接通瞬间．通过L的电流是从无到有迅速变化，产生自感电动势，阻碍原电流的增加，这时可把L看成大电阻，则电流主要是流过灯泡A的，故A错误；S接通电路稳定时，电路中电流保持不变，L相当于导线，则A被局部短路，所以无电流通过A，故B正确，D错误；开关S断开瞬间，电感的电流是从有到无变化，又产生自感电动势，L与灯泡A构成闭合电路，则A中是有电流的，故C错误．答案：B第三十六页，编辑于星期五：二十二点分。4．用电流传感器可以清楚地演示自感对电路中电流的影响，不一定要用两个灯泡作对比．电流传感器的作用相当于一个电流表，实验就用电流表的符号表示．它与电流表的一个重要区别在于，传感器与计算机相结合能够即时反映电流的迅速变化，并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象．先按图甲连接电路，测一次后，可以拆掉线圈，按图乙再测一次，得到(a)、(b)图象．则下列说法正确的是(

)第三十七页，编辑于星期五：二十二点分。第三十八页，编辑于星期五：二十二点分。解析：电路甲中电流在开关闭合后，由于自感电动势作用，逐渐增加至最大；电路乙中电流在开关闭合后，立即增至最大．所以A、D项正确．答案：AD第三十九页，编辑于星期五：二十二点分。5．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(

)A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大第四十页，编辑于星期五：二十二点分