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互感和自感学习目标物理观念∶互感、自感两种现象理解。科学思维∶能用电磁感应定律解释两种现象，知道自感电动势与什么因素有关。科学探究：运用生活中接触到的互感、自感的现象导入课堂，能够掌握产生特点及其规律。科学态度与责任：认识互感和自感是电磁感应现象的两种现象，体验特殊现象的普遍性。学习重难点学习重点：（1）通过实验，观察并理解“通电自感”和“断电自感”。（2）通过实验观察和理论分析，体会物理规律的探究过程。学习难点：“断电自感”灯泡闪亮的原因。新课导入观察实验现象，你能解释为什么吗？为什么能听见由输出的声音？①输出的音频信号，是一种电流信号，它的强度和频率都在变化。可以认为是一种变化的电流。②所以当音频信号流经A线圈时，A线圈中就产生了变化的磁场，变化的磁场使B线圈的磁通量发生变化，从而在B线圈中产生感应电流，这个电流让扩音器发出音乐。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.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.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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。

K接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动势？提问：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.现象：演示1：通电瞬间电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。分析：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。现象：讨论并分析原因演示2：断电瞬间（1分30秒开始）二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）实验一：（1）先闭合S，调节R2，使两灯泡亮度相同；（2）再调节R1，使两灯泡都正常发光，然后断开S；（3）重新接通电路，注意观察开关闭合时两灯泡的发光情况。二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）实验二：（1）先闭合S，使灯泡发光；（2）然后断开S；（3）观察开关断开时灯泡的亮度。二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）分析与讨论二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）①开关闭合（断开）时，通过线圈L的电流增大（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中的电流增大（减小）得更快还是更慢些？分析与讨论二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）②产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，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途径流动？分析与讨论二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）③开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？分析与讨论二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）④开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来电流更大？为了使实验效果更明显，对线圈L应该有什么要求？分析与讨论二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）2.自感现象：因回路本身电流的变化，而在回路中激起感应电动势的现象3.自感电动势：由自感现象产生的感应电动势（1）方向：楞次定律自感电动势总是阻碍回路原电流的变化二、自感现象1.电感：带铁芯的螺线圈（电感线圈L）2.自感现象：因回路本身电流的变化，而在回路中激起感应电动势的现象3.自感电动势：由自感现象产生的感应电动势（1）方向：楞次定律自感电动势总是阻碍回路原电流的变化（2）大小：（3）自感系数L：简称自感或电感单位是亨利（H）1H=103mH=106μH它与线圈大小、形状、匝数及是否有铁芯等因数有关而自感系数的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用的大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。三、磁场的能量思考：1.在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。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。三、磁场的能量思考：1.在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。2.线圈如何体现电的“惯性”？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。三、磁场的能量思考：1.在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。2.线圈如何体现电的“惯性”？3.电的“惯性”大小与哪些因素有关？电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。1、演示自感的实验电路图如图所示，L是电感线圈，A1、A2是相同的灯泡，R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。A2A1

L

A1R

A2

S

R1练习：合作服6/7传真：010-893138982、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LAA课堂训练：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。LA1RA2SR1A2A11.(互感现象)(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解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,选项B正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;变压器是利用互感现象制成的,选项D正确。巩固提升2.(自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是(

)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,自感电动势最大答案:B巩固提升3.(自感系数)(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解析:线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,即与大小、形状、匝数和是否有铁芯都有关。4.(通电自感和断电自感)(多选)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,下列说法正确的是(

)A.闭合开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮B.闭合开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭答案:AD解析:闭合S接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,A1后亮。A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A1与A2并联,亮度一样,选项A正确,B错误。断开S时,L和A1、A2组成串联的闭合回路,A1和A2亮度一样,由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失,A1和A2过一会儿才熄灭,故选项C错误,D正确。他的学生和朋友丁铎尔在《作为一个发现者的法