高中物理(新教材)選修二課件4：2-4互感和自感 人教版

第二章電磁感應(yīng)4互感和自感兩個(gè)線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連線圈A與手機(jī)(或MP3等)的音頻輸出端連接，線圈B與擴(kuò)音器的輸入端連接把線圈A插入線圈B時(shí)就能在擴(kuò)音器上聽見由手機(jī)輸出的聲音，這是為什么?新課導(dǎo)入1、產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是什么？2、在圖中接通S，B線圈會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢？為什么?解析：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)勢思考：ABS課堂探究一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，稱為互感電動(dòng)勢。2、本質(zhì)：一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象3、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)線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。變壓器收音機(jī)里的“磁性天線”◎傳遞能量◎傳遞信息×

×

×

×

×????????????????

??

???????????如圖斷開或閉合開關(guān)瞬間，CD中會(huì)有感應(yīng)電流嗎？這是互感嗎？ABSGCDI4、注意：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。思考：5、互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成。防止：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路正常工作。線圈的雙線繞法互感的防止電路板磁性天線收音機(jī)這種由于導(dǎo)體自身的電流變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象思考：3、在圖中接通S，線圈會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢？為什么?AS

自感電動(dòng)勢有啥作用？1、概念：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而對本身產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。(“自我感應(yīng)”)二、自感現(xiàn)象2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢

自感電動(dòng)勢有啥作用？1、概念：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而對本身產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。(“自我感應(yīng)”)二、自感現(xiàn)象2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢A1、A2使用規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R和

R1

,使A1、A2亮度相同且正常發(fā)光。

然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)一：通電自感

?A1A2通電自感S接通穿過線圈的電流I

增大穿過線圈的磁通量增大線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢A1燈逐漸亮阻礙電流增大實(shí)驗(yàn)一：通電自感

現(xiàn)象：在閉合開關(guān)S瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻緩慢發(fā)光，比A2遲一會(huì)兒才正常發(fā)光。結(jié)論1:電流增大時(shí)，線圈的自感電動(dòng)勢“阻礙”原電流的增大，方向與線圈中原電流方向相反分析A1燈:A2A1接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)二：斷電自感

斷電自感斷電自感現(xiàn)象：S斷開時(shí)，A燈突然閃亮一下才慢慢熄滅。S斷開穿過線圈的電流I

減小穿過線圈的磁通量減小線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢燈逐漸熄滅阻礙電流減?。ㄑa(bǔ)償）分析A燈:結(jié)論2:電流減小時(shí)，線圈的自感電動(dòng)勢“阻礙”原電流的減小，方向與線圈中原電流方向相同注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。3、自感電動(dòng)勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原電流的變化。電流傳感器ALSIAIL斷電自感的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和解釋（1）若RL=RA相等，請定性作出IA、IL時(shí)間變化圖像？iLtOiAtO電流傳感器ALSIAIL（2）若RL遠(yuǎn)小于RA，請定性作出IA、IL時(shí)間變化圖像？iLtOiAtO1、不能認(rèn)為任何斷電現(xiàn)象燈都會(huì)閃一下

當(dāng)

IL

>

IA

時(shí)，會(huì)閃一下，再逐漸熄滅

當(dāng)

IL

<

IA

或

IL

=

IA

時(shí)，不會(huì)閃，逐漸熄滅2、原來的

IL

和

IA

哪一個(gè)大，要由

L

的直流電阻

RL

與

A

的電阻

RA

的大小來決定。如果

RL

<

RA，則

IL

>

IA；如果

RL

≥

RA，則

IL

≤

IA。3、斷電實(shí)驗(yàn)中，線圈的電流方向不變，而燈電流方向與原來方向相反。自感電動(dòng)勢磁通量變化率正比關(guān)系電流變化率正比關(guān)系正比關(guān)系自感電動(dòng)勢的大小與什么因素有關(guān)？1、自感電動(dòng)勢的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡稱自感或電感（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：（2）自感系數(shù)的單位：亨利，簡稱亨，符號是H常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）3、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢的能力三、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān)自感現(xiàn)象的應(yīng)用L很大自感現(xiàn)象的防止油浸開關(guān)雙線繞法問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開切斷了電路與電源的連接，氖管卻能閃亮一下？試從能量的角度加以解釋。四、磁場的能量開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲(chǔ)存在磁場中，開關(guān)斷開時(shí)，線圈的作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零。電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，L是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮，最后達(dá)到同樣亮。

A2

A12、上圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，比先亮，最后

比亮。

A1A2A2A1課堂達(dá)標(biāo)3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的順序是（

）A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅D1D2LRSA4、如圖所示，L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)斷開電鍵的瞬間會(huì)有（

）A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅LAA5、實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為___圖。ItItItItABCDCA備用工具&資料4、如圖所示，L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)斷開電鍵的瞬間會(huì)有（

）A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅LAA1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，L是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮，最后達(dá)到同樣亮。

A2

A12、上圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，比先亮，最后

比亮。

A1A2A2A1課堂達(dá)標(biāo)1、產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是什么？2、在圖中接通S，B線圈會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢？為什么?解析：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)勢思考：ABS課堂探究×

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