自感和互感課件.

1、特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象第一課時(shí)第一課時(shí)問題：?jiǎn)栴}： 在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？電動(dòng)勢(shì)呢？一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)?；ジ须妱?dòng)勢(shì)。2 2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈互感現(xiàn)象不

2、僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間之間,且可發(fā)生于且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路任何兩個(gè)相互靠近的電路之間之間.3 3、利用互感現(xiàn)象，可以把能、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。 知識(shí)小結(jié)知識(shí)小結(jié)二、自感現(xiàn)象1、定義：由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體( (主要指線圈主要指線圈）本身的電流本身的電流發(fā)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。2 2、自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫、自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自

3、自感電動(dòng)勢(shì)感電動(dòng)勢(shì)。3 3、分類：通電自感和斷電自感、分類：通電自感和斷電自感 L A1R A2 S R1ALS實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一：2、再調(diào)節(jié)變阻器再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個(gè)燈泡都正常發(fā)光。使兩個(gè)燈泡都正常發(fā)光。3、然后斷開開關(guān)然后斷開開關(guān)S。1、先合上開關(guān)先合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器，調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的的電阻，使同樣規(guī)格的兩個(gè)燈泡兩個(gè)燈泡A1和和A2的明亮程度相同。的明亮程度相同。 L A1R A2 S R1研究通電自感現(xiàn)象研究通電自感現(xiàn)象觀察：重新接通電路時(shí)，觀察：重新接通電路時(shí)，兩個(gè)燈泡亮度變化情況。兩個(gè)燈泡亮度變化情況。燈泡燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線圈，跟線圈L L

4、串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A A1 1逐漸亮起來逐漸亮起來?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：?jiǎn)栴}：與線圈相連的燈泡為什么問題：與線圈相連的燈泡為什么要過一會(huì)才亮？要過一會(huì)才亮？解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈大，穿過線圈L的磁通量也隨著增大，因而的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電線圈中必然會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大，所以通過動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大，所以通過A1的的電流只能逐漸增大，燈泡電流只能逐漸增大，燈泡A1只能逐漸亮起來。只能逐漸亮起來。 L A1R A2 S R1通電自感時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的作用通電自感時(shí)自感

5、電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)：阻礙導(dǎo)體中原來的電流增加。體中原來的電流增加。 注意：注意： “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變?cè)瓉碓趺醋兓€是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用。自慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用。自感電動(dòng)勢(shì)越大，延遲時(shí)間越長(zhǎng)感電動(dòng)勢(shì)越大，延遲時(shí)間越長(zhǎng) L A1R A2 S R1課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡通過燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的電流隨時(shí)間變化的圖像為的圖像為 圖；通過燈泡圖；通過燈泡A2的的電流隨時(shí)間變化的圖像為電流隨時(shí)間變化的圖像為 圖。圖。ItItItIt A B C D

6、CA L A1R A2 S R11、把燈泡、把燈泡A和帶和帶鐵芯鐵芯 的線圈的線圈L并聯(lián)在直流電路中。并聯(lián)在直流電路中。2、接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷開電路。、接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷開電路。ALS斷電自感現(xiàn)象斷電自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二：RA RL時(shí)時(shí)斷開電路后，燈泡斷開電路后，燈泡過一會(huì)兒才熄滅，且熄滅前比原來比原來更亮一下。RA RL時(shí)時(shí)斷開電路后，燈泡燈泡過一會(huì)兒才熄滅，但不會(huì)熄滅前比原來比原來更亮一下。觀察：當(dāng)電路斷開時(shí)，燈泡觀察：當(dāng)電路斷開時(shí)，燈泡A的亮度變化情況。的亮度變化情況。ALSRLRAILIA對(duì)燈泡熄滅前比原來更亮的分析對(duì)燈泡熄滅前比原來更亮的分析:線圈電阻比燈泡電阻小

7、。電路閉合穩(wěn)定后，通過燈線圈電阻比燈泡電阻小。電路閉合穩(wěn)定后，通過燈泡支路的電流強(qiáng)度泡支路的電流強(qiáng)度IA 小于通過線圈支路的電流強(qiáng)度小于通過線圈支路的電流強(qiáng)度IL，電路斷開后，通過燈泡支路的電流強(qiáng)度，電路斷開后，通過燈泡支路的電流強(qiáng)度IA/等于等于通過線圈支路的電流強(qiáng)度通過線圈支路的電流強(qiáng)度IL/，據(jù)楞次定律，由于線，據(jù)楞次定律，由于線圈的自感作用阻礙電流圈的自感作用阻礙電流IL的減小，短時(shí)間內(nèi)的減小，短時(shí)間內(nèi)IA/IL/ IA, 所以，燈泡熄滅前比原來更亮一下。所以，燈泡熄滅前比原來更亮一下。 斷電自感時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的作用：斷電自感時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體阻礙導(dǎo)體中原來的電流減小。中原來的

8、電流減小。ALSRLRAILIAIA/IL/X思考與討論思考與討論應(yīng)使應(yīng)使L的直流電阻遠(yuǎn)小于燈泡的電阻的直流電阻遠(yuǎn)小于燈泡的電阻1 1如圖，電阻如圖，電阻R R和自感線圈和自感線圈L L的電阻值相等，接通的電阻值相等，接通S S，使，使電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡D D發(fā)光，則（發(fā)光，則（ ）在電路（在電路（a a）中，斷開）中，斷開S S，D D將漸變暗將漸變暗在在電路（電路（a）中，斷開）中，斷開S，D將先變得更亮，將先變得更亮，然后漸漸變暗然后漸漸變暗在電路（在電路（b）中，斷開）中，斷開S，D將漸變暗將漸變暗在電路（在電路（b）中，斷開）中，斷開S，D將先變得更亮，然后

9、漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸變暗A(chǔ) A B C D 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練D2 2如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，L L為電阻很小的線圈，為電阻很小的線圈，G G1 1和和G G2 2為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表，當(dāng)開關(guān)為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表，當(dāng)開關(guān)S S閉合時(shí)，閉合時(shí)，電流表電流表G G1 1指針偏向右方，那么當(dāng)開關(guān)指針偏向右方，那么當(dāng)開關(guān)S S斷開時(shí)，將出現(xiàn)斷開時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（的現(xiàn)象是（ ）A AG G1 1和和G G2 2指針都立刻回到零點(diǎn)指針都立刻回到零點(diǎn)B BG G1 1指針立刻回到零點(diǎn)，指針立刻回到零點(diǎn)，而而G G2 2指針緩慢地回到零點(diǎn)指針緩慢地回到零點(diǎn)C CG G

10、1 1指針立刻回到零點(diǎn)，而指針立刻回到零點(diǎn)，而G G2 2指針先指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D DG G1 1指針先立即偏向左方，然后緩慢指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而地回到零點(diǎn)，而G G2 2指針緩慢地回到零點(diǎn)指針緩慢地回到零點(diǎn)D G1G2課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)1 1、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比2 2、自感系數(shù)、自感系數(shù) L L簡(jiǎn)稱自感或電感簡(jiǎn)稱自感或電感（1 1）決定線圈自感系數(shù)的因素：）決定線圈自感系數(shù)的因素： （2 2）自感系數(shù)的單位：）自感系數(shù)的單位：亨利亨利，

11、簡(jiǎn)稱亨，符號(hào)是，簡(jiǎn)稱亨，符號(hào)是 H H。 常用單位：毫亨（常用單位：毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（H H） IELt 實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。沒有鐵芯時(shí)大得多。3 3、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力變壓器、電動(dòng)機(jī)等器材都有很大的線圈，變壓器、電動(dòng)機(jī)等器材都有很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)斷開時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的自當(dāng)電路中的開關(guān)斷開時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使得開關(guān)的金屬片之間產(chǎn)生電感電

12、動(dòng)勢(shì)，使得開關(guān)的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點(diǎn)，甚至引起人身傷害?；鸹ǎ瑹g接觸點(diǎn)，甚至引起人身傷害。 因此，電動(dòng)因此，電動(dòng)機(jī)等大功率用電機(jī)等大功率用電器的開關(guān)應(yīng)該裝器的開關(guān)應(yīng)該裝在金屬殼中。最在金屬殼中。最好使用油浸開關(guān)，好使用油浸開關(guān)，即把開關(guān)的接觸即把開關(guān)的接觸點(diǎn)浸在絕緣油點(diǎn)浸在絕緣油中，中，避免出現(xiàn)電火花避免出現(xiàn)電火花四、磁場(chǎng)的能量四、磁場(chǎng)的能量 問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)斷問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)_后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論。比原來更亮？試從能量的角度加以討論?開關(guān)閉合時(shí)線圈

13、中有電流，電流開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開關(guān)產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，L是電感線圈，是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的是規(guī)格相同的燈泡，燈泡，R的阻值與的阻值與L的直流電阻值相同。的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí)，觀察到的自當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是感現(xiàn)象是 比比 先亮，最后達(dá)到先亮，最后達(dá)到同樣亮。同樣亮。 A2 A1 L A1R A2 S R

14、12、上圖中，電阻、上圖中，電阻R的電阻值和電感的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很的自感系數(shù)都很大，但大，但L的直流電阻值很小，的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，閉合瞬間， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2A2A1 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3、如圖所示的電路中，、如圖所示的電路中，D1和和D2是是兩個(gè)相同的小燈泡，兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相相同。在電鍵接通和斷開時(shí)，燈泡同。在電鍵接通和斷開時(shí)，燈泡D1和和D2亮暗的順序是亮暗的順序是A. 接通時(shí)接通時(shí)D

15、1先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅后滅B. 接通時(shí)接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅后滅C. 接通時(shí)接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅后滅D. 接通時(shí)接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅后滅D1 D2SL RA 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 4、如圖所示，、如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有斷開電鍵的瞬間會(huì)有A . 燈燈A立即熄滅立即熄滅 B . 燈燈A慢慢熄滅慢慢熄滅C . 燈燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . 燈燈A突然閃亮一下再突然

16、熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L AA小結(jié)：小結(jié)：1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)。2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。3 3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)。（1 1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙阻礙導(dǎo)體中原來的電流變導(dǎo)體中原來的電流變化?；?。（2 2）自感電動(dòng)勢(shì)大?。海┳愿须妱?dòng)勢(shì)大小：4 4、自感系數(shù)、自感系數(shù)L L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān)芯有關(guān)5 5、磁場(chǎng)具有、磁場(chǎng)具有能量能量IELt作業(yè)：（課后練習(xí)作業(yè)：（課后練習(xí)P28 2 2、3 3）課后找個(gè)日光燈