2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应2.4自感和互感(6)课件

自感和互感\n\n一、互感现象\n1、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、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.变压器的构造收音机的磁性天线\n1、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、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.3、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.\n当线圈L1中电流发生变化时,线圈L1中是否也会发生电磁感应象？\n\n\n二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象.(“自我感应”)2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势.如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等实验器材,请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯泡亮度的影响.设计方案：\n开关闭合现象？演示1\n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却比A2迟一段时间才正常发光.分析：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应电动势,这个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,A1的亮度只能慢慢增加,最终与A2相同.结论1:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的增加,但最终没有“阻止”其增加.\n例1.实验一中,当电键闭合后,通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为___图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图.ItItItItABCDCA课堂例题\n\n开关断开现象？演示2灯泡闪亮后熄灭\n实验二：断电自感结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少,但最终没有“阻止”其减少.分析：断电前通过灯泡的电流是由电源提供的,根据电路中并联规律可知,线圈L的电阻由于很小,故电路中的电流大部分流过线圈L,有IL＞IA,断电后,线圈L由于自感作用,将阻碍自身电流的减小,结果线圈中的电流IL反向流过灯泡,然后逐渐减弱,所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现．\n1.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与灯泡的电阻RA的大小来决定.如果RL≥RA,则IL≤IA；如果RL<RA,则IL>IA.思考：灯泡一定会闪亮吗？\n例2.在实验二中,若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等,则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为___图,通过灯泡的电流随时间的变化图像为___图；若RL远小于RA,则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为__图,通过灯泡的电流图像为__图.ABCDItItItItACBD课堂例题\n自感电动势的方向导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电流方向相反；导体电流减小时,阻碍电流减小,此时自感电动势方向与原电流方向相同.增反减同\n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\n三、自感系数1、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）实验表明,线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大.另外,带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多.2、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力\n四、磁场的能量问题：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.\n学以致用：练习1：关于自感现象,下列说法正确的是（）A.感应电流一定和原电流方向相反B.线圈中产生的自感电动势较大时,其自感系数一定较大C.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数较大D.对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大D\n练习2：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\n练习3：如图所示,两个电阻均为R,电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计,S原来断开,电路中电流,现将S闭合,于是电路中产生了自感电动势,此自感电动势的作用是（）使电路的电流减小,最后减小为零有阻碍电流增大的作用,最后电流小于有阻碍电流增大的作用,因而电流总保持不变有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是变为D\n一、互感现象二、自感现象1.由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象.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.应用：变压器2.①通电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的增大②断电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的减小三、自感系数1、自感电动势的大小：2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结