高中物理人教版选择性必修第二册-第二章-电磁感应-课件-互感和自感

第二章

电磁感应4

互感和自感两个线圈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?新课导入1、产生电磁感应的条件是什么？2、在图中接通S，B线圈会不会产生感应电动势？为什么?解析：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势思考：ABS课堂探究一、互感现象1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、本质：一种电磁感应现象3、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。变压器收音机里的“磁性天线”◎传递能量◎传递信息×

×

×

×

ו•••••••••••••••

••

•••••••••••如图断开或闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？这是互感吗？ABSGCDI4、注意：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。思考：5、互感的应用和防止应用：变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。防止：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。线圈的双线绕法互感的防止电路板磁性天线收音机这种由于导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象是一种特殊的电磁感应现象思考：3、在图中接通S，线圈会不会产生感应电动势？为什么?AS

自感电动势有啥作用？1、概念：由于导体本身的电流发生变化而对本身产生的电磁感应现象，叫自感现象。(“自我感应”)二、自感现象2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势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？实验一：通电自感

?A1A2通电自感S接通穿过线圈的电流I

增大穿过线圈的磁通量增大线圈产生感应电动势A1灯逐渐亮阻碍电流增大实验一：通电自感

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。结论1:电流增大时，线圈的自感电动势“阻碍”原电流的增大，方向与线圈中原电流方向相反分析A1灯:A2A1接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？实验二：断电自感

断电自感现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才慢慢熄灭。S断开穿过线圈的电流I

减小穿过线圈的磁通量减小线圈产生感应电动势灯逐渐熄灭阻碍电流减小（补偿）分析A灯:结论2:电流减小时，线圈的自感电动势“阻碍”原电流的减小，方向与线圈中原电流方向相同注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。3、自感电动势的作用：阻碍导体中原电流的变化。电流传感器ALSIAIL断电自感的进一步实验和解释（1）若RL=RA相等，请定性作出IA、IL时间变化图像？iLtOiAtO电流传感器ALSIAIL（2）若RL远小于RA，请定性作出IA、IL时间变化图像？iLtOiAtO1、不能认为任何断电现象灯都会闪一下

当

IL

>

IA

时，会闪一下，再逐渐熄灭

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

A

的电阻

RA

的大小来决定。如果

RL

<

RA，则

IL

>

IA；如果

RL

≥

RA，则

IL

≤

IA。3、断电实验中，线圈的电流方向不变，而灯电流方向与原来方向相反。自感电动势磁通量变化率正比关系电流变化率正比关系正比关系自感电动势的大小与什么因素有关？1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2、自感系数L－简称自感或电感（1）决定线圈自感系数的因素：（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）3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力三、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关自感现象的应用L很大自感现象的防止油浸开关双线绕法问题：在断电自感的实验中，开关断开切断了电路与电源的连接，氖管却能闪亮一下？试从能量的角度加以解释。四、磁场的能量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，线圈的作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零。电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？2、电的“惯性”大小与什么有关？1、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比先亮，最后达到同样亮。

A2

A12、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间，比先亮，最后

比亮。

A1A2A2A1课堂达标3、如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是（

）A.接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D.接通时D2先达最亮，断开时D1后灭D1D2LRSA4、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有（

）A.灯A立即熄灭B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭LAA5、实验一中，