第六节互感和自感优秀课件.ppt

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1、第六节 互感和自感第1页，本讲稿共44页课标定位学习目标：学习目标：1.知道什么是互感现象和自知道什么是互感现象和自感现象感现象2知道互感现象和自感现象的利和弊，知道互感现象和自感现象的利和弊，以及对它们的利用和防止以及对它们的利用和防止3了解自感系数和自感电动势公式，了解自感系数和自感电动势公式，知道自感系数的意义和决定因素及单位知道自感系数的意义和决定因素及单位第2页，本讲稿共44页课标定位重点难点：重点难点：1.自感现象的应用自感现象的应用2自感现象及自感系数、自感电动势的理解自感现象及自感系数、自感电动势的理解易错问题：易错问题：1.“断电断电”自感中灯泡的亮度自感中灯泡的亮度2利用利

2、用“暂态暂态”和和“稳态稳态”关系分析问题关系分析问题第3页，本讲稿共44页一、互感现象一、互感现象1互感：互感：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流的电流时，它所产生的变化的磁场会在另一个时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生线圈中产生的现象的现象2互感电动势：互感电动势：现象中产生的电动势现象中产生的电动势3互感的应用：互感的应用：利用互感现象可以把利用互感现象可以把由由一个线圈传递到另一个线圈如变压器、收音机的一个线圈传递到另一个线圈如变压器、收音机的“磁性天线磁性天线”基础知识梳理基础知识梳理变化变化感应电动势感应电动势互感互感电能电能第4页，本

3、讲稿共44页二、自感现象二、自感现象1自感：自感：当一个线圈中的电流当一个线圈中的电流时，在本时，在本身激发出身激发出的现象的现象2自感电动势：自感电动势：由于由于电流变化而产生的电流变化而产生的电动势电动势3自感电动势对电流的作用：自感电动势对电流的作用：电流增加时，感电流增加时，感应电动势应电动势电流的增加，自感电动势与原电流方电流的增加，自感电动势与原电流方向向；电流减小时，感应电动势；电流减小时，感应电动势电流的减电流的减小，自感电动势与原电流方向小，自感电动势与原电流方向变化变化感应电动势感应电动势自身自身阻碍阻碍相反相反阻碍阻碍相同相同第5页，本讲稿共44页第6页，本讲稿共44页2

4、自感系数的大小决定因素：自感系数的大小决定因素：自感系数自感系数与线圈的与线圈的、，以及是否有，以及是否有铁芯等因素有关铁芯等因素有关四、磁场的能量四、磁场的能量自感现象中，线圈中电流从无到有，磁自感现象中，线圈中电流从无到有，磁场从无到有时，电源把能量输送给场从无到有时，电源把能量输送给，储，储存在存在中，电流减小时，磁场中的能量释中，电流减小时，磁场中的能量释放出来转换为电能放出来转换为电能匝数匝数大小大小形状形状线圈线圈磁场磁场第7页，本讲稿共44页一、对自感电动势的理解及自感现一、对自感电动势的理解及自感现象的分析思路象的分析思路1对自感电动势的进一步理解对自感电动势的进一步理解(1)

5、自感电动势产生的原因自感电动势产生的原因通过线圈的电流发生变化，导致穿通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势圈上产生感应电动势核心要点突破核心要点突破第8页，本讲稿共44页(2)自感电动势的作用自感电动势的作用阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用即总是起着推迟电流变化的作用(3)自感电动势的方向自感电动势的方向当原电流增大时，自感电动势方向与原当原电流增大时，自感电动势方向与原电流方

6、向相反；当原电流减小时，自感电动电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同势方向与原电流方向相同第9页，本讲稿共44页2自感现象的分析思路自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大是增大还是减小还是减小)(2)判断自感电动势方向，电流增强时判断自感电动势方向，电流增强时(如通电如通电)，自感电动势方向与原电流方向相反；电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相反；电流减小时(如断电如断电)，自感电动势与原电流方向相同，自感电动势与原电流方向相同第10页，本讲稿共44页(3)分析电流变化情况，电流增强时分析电流变化情况，电流增强时

7、(如通电如通电)，由于自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍增加由于自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍增加，电流逐渐增大；电流减小时，电流逐渐增大；电流减小时(如断电如断电)，由于自感，由于自感电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小，线圈中电动势方向与原电流方向相同，阻碍减小，线圈中电流方向不变，电流逐渐减小电流方向不变，电流逐渐减小第11页，本讲稿共44页二、通、断电自感中，灯泡亮度变化的分析二、通、断电自感中，灯泡亮度变化的分析1在通电自感中，两个灯泡不同时亮起在通电自感中，两个灯泡不同时亮起如图如图461所示的电路，两灯泡规格相同，所示的电路，两灯泡规格相同，接通开关后调节电阻接通开关后调

8、节电阻R，使两个灯泡亮度相同，然，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路，再次接通的瞬间后断开电路，再次接通的瞬间.图图461第12页，本讲稿共44页条件条件现象现象原因原因S闭合闭合的瞬间的瞬间A2先亮先亮由于由于A2支路支路为为纯电纯电阻不阻不产产生生自感自感现现象象A1逐逐渐渐亮起亮起由于由于L的自感的自感作用阻碍作用阻碍A1支支路路电电流增大流增大第13页，本讲稿共44页2.在断电自感中，灯泡的亮度变化在断电自感中，灯泡的亮度变化自感电动势自感电动势(的方向的方向)总是要阻碍引起自感总是要阻碍引起自感的电流的变化，就好像感应电流的磁场总是要的电流的变化，就好像感应电流的磁场总是要阻碍引起感应

9、电流的磁通量的变化一样自感阻碍引起感应电流的磁通量的变化一样自感电动势阻碍的对象是电动势阻碍的对象是“电流的变化电流的变化”，而不是电，而不是电流本身流本身第14页，本讲稿共44页图图462第15页，本讲稿共44页断开断开S的瞬间，的瞬间，I2立即消失，而由于线圈的立即消失，而由于线圈的自感，自感，I1不会马上消失，线圈总力图维持不会马上消失，线圈总力图维持I1的存的存在，所以线圈上产生一个在，所以线圈上产生一个b端为正、端为正、a端为负的端为负的自感电动势，与灯泡组成自感电动势，与灯泡组成abcd回路，由此流过回路，由此流过A的电流由大小的电流由大小I2变成变成I1，方向由，方向由dc变成变

10、成cd.可可见通过见通过A的电流大小与方向都发生了变化的电流大小与方向都发生了变化第16页，本讲稿共44页至于灯泡中的电流是突然变大至于灯泡中的电流是突然变大还是变小还是变小(也就是说灯泡是否突然变也就是说灯泡是否突然变得更亮一下得更亮一下)，就取决于，就取决于I2与与I1谁大谁大谁小，也就是取决于谁小，也就是取决于R和和r谁大谁小谁大谁小的问题的问题第17页，本讲稿共44页1如图如图462，如果，如果Rr，就有，就有I1I2，灯泡会先更亮一下才熄灭，灯泡会先更亮一下才熄灭2如果如果Rr，灯泡会由原亮度渐渐熄，灯泡会由原亮度渐渐熄灭灭3如果如果Rr，灯泡会先立即暗一些，然，灯泡会先立即暗一些，

11、然后渐渐熄灭后渐渐熄灭产生自感电动势的效果体现为线圈中产生自感电动势的效果体现为线圈中电流在原来电流值基础上逐渐减小，而不是电流在原来电流值基础上逐渐减小，而不是电动势与线圈两端电压相等，自感电动势可电动势与线圈两端电压相等，自感电动势可以超出线圈两端原电压以超出线圈两端原电压特别提醒特别提醒第18页，本讲稿共44页三、电感和电阻的区别和联系三、电感和电阻的区别和联系电阻电阻R电感电感L阻碍阻碍作用作用对电对电流流对电对电流的流的变变化化表现表现导导体体发热发热产产生自感生自感现现象象大小大小因素因素电电阻越大，阻越大，对电对电流的流的阻碍越大，阻碍越大，产产生的生的电电势势差越大差越大电电感

12、越大，感越大，电电流流变变化化越快，越快，对电对电流的阻碍流的阻碍作用越大，作用越大，产产生的自生的自感感电动势电动势越大越大决定决定因素因素长长度、横截面度、横截面积积、电电阻率阻率长长度、横截面度、横截面积积、单单位位长长度的匝数、有无度的匝数、有无铁铁芯芯联系联系电电感和感和电电阻都是反映阻都是反映导导体本身性体本身性质质的物理量的物理量第19页，本讲稿共44页电阻电阻R对恒定电流有阻碍作用电感对恒定电流有阻碍作用电感L对恒对恒定电流无阻碍作用定电流无阻碍作用特别提醒特别提醒第20页，本讲稿共44页如图如图463所示中灯所示中灯LA、LB完全相同，完全相同，带铁芯的线圈带铁芯的线圈L的电

13、阻可忽略则的电阻可忽略则()课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一类型一类型一通电自感现象的分析通电自感现象的分析例例例例1 1图图463第21页，本讲稿共44页AS闭合的瞬间，闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着同时发光，接着LA变暗，变暗，LB更亮，最后更亮，最后LA熄灭熄灭BS闭合瞬间，闭合瞬间，LA不亮，不亮，LB立即亮立即亮CS闭合瞬间，闭合瞬间，LA、LB都不立即亮都不立即亮D稳定后再断开稳定后再断开S的瞬间，的瞬间，LB熄灭，熄灭，LA比比LB(原先亮度原先亮度)更亮更亮第22页，本讲稿共44页【解析解析】S接通的瞬间，接通的瞬间，L支路中电流从无到支路中电流从无到有发生变化，因此

14、，有发生变化，因此，L中产生的自感电动势阻碍电中产生的自感电动势阻碍电流增加由于有铁芯，自感系数较大，对电流的流增加由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间接通的瞬间L中的电流中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过非常小，即干路中的电流几乎全部流过LA.所以所以LA、LB会同时亮会同时亮第23页，本讲稿共44页又由于又由于L中电流很快稳定，感应电动势很中电流很快稳定，感应电动势很快消失，快消失，L的阻值很快就变得很小，对的阻值很快就变得很小，对LA起起到到“短路短路”作用，因此，作用，因此，LA便熄灭这里电路的便熄灭这里电路的总电阻比刚接通

15、时小，由恒定电流知识可知，总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，LB会比以前更亮会比以前更亮【答案答案】A第24页，本讲稿共44页【点评点评】在分析自感现象时要抓住两在分析自感现象时要抓住两点：一是线圈在电路中的位置、结构；二是点：一是线圈在电路中的位置、结构；二是电路中原有电流的变化规律，如电流方向、电路中原有电流的变化规律，如电流方向、电流突然变化的情况等电流突然变化的情况等第25页，本讲稿共44页变式训练变式训练变式训练变式训练图图464第26页，本讲稿共44页A有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小减小到零到零B有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作

16、用，最后电流总小于I0C有阻碍电流增大的作用，因而电流将有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持保持I0不变不变D有阻碍电流增大的作用，但电流最后有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到还是增大到2I0第27页，本讲稿共44页解析解析：选选D.电键电键S由断开到闭合瞬间，回路中的由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在电流要增大，因而在L上要产生自感电动势根据楞上要产生自感电动势根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加而阻碍不是阻止，电流

17、仍要阻碍原电流的增加而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为要增大，而达到稳定后其电流为2I0，故选项，故选项D正确正确第28页，本讲稿共44页图图465甲、乙电路中，电阻甲、乙电路中，电阻R和自感和自感线圈线圈L的电阻都很小，接通的电阻都很小，接通S，使电路达到稳定，使电路达到稳定，灯泡灯泡A发光，则发光，则()类型二类型二类型二类型二断电自感现象的分析断电自感现象的分析例例例例2 2图图465第29页，本讲稿共44页A在电路甲中，断开在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗将渐渐变暗B在电路甲中，断开在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，将先变得更亮，然后渐渐变暗然后渐渐变暗C在电路乙中，

18、断开在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗将渐渐变暗D在电路乙中，断开在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，将先变得更亮，然后渐渐变暗然后渐渐变暗【思路点拨思路点拨】断电自感，要注意抓住断电自感，要注意抓住“电流电流”的的变化情况来分析灯泡是否突然变亮变化情况来分析灯泡是否突然变亮第30页，本讲稿共44页【解析解析】电阻电阻R和自感线圈和自感线圈L的电阻都很小，的电阻都很小，图图466中，闭合中，闭合S时，时，I1I2，断开，断开S后，通过灯后，通过灯泡的电流在泡的电流在I1的基础上变小，所以乙图中灯泡会突然亮的基础上变小，所以乙图中灯泡会突然亮一下，然后渐渐变暗一下，然后渐渐变暗图图467图图466

19、第32页，本讲稿共44页【答案答案】AD【点评点评】断电自感中最容易判断失误的就是一看断电自感中最容易判断失误的就是一看是断电自感，便错误地认为灯泡会突然变亮实际上，是断电自感，便错误地认为灯泡会突然变亮实际上，在断电自感现象中，灯泡是否突然变亮，取决于通过它在断电自感现象中，灯泡是否突然变亮，取决于通过它的电流是否突然变大，要根据题意，分析电路中电流的的电流是否突然变大，要根据题意，分析电路中电流的大小大小第33页，本讲稿共44页2在图在图468所示电路中，所示电路中，L为电阻为电阻很小的线圈，很小的线圈，G1和和G2为零点在表盘中央的相为零点在表盘中央的相同的电流表当开关同的电流表当开关S

20、闭合时，电流表闭合时，电流表G1指针指针偏向右方，那么当开关偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现断开时，将出现的现象是象是()变式训练变式训练变式训练变式训练图图468第34页，本讲稿共44页AG1和和G2指针都立即回到零点指针都立即回到零点BG1指针立即回到零点，而指针立即回到零点，而G2指针缓慢指针缓慢地回到零点地回到零点CG1指针缓慢回到零点，而指针缓慢回到零点，而G2指针先立指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点即偏向左方，然后缓慢地回到零点DG1指针先立即偏向左方，然后缓慢地指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而回到零点，而G2指针缓慢地回到零点指针缓慢地回到零点第35页，本

21、讲稿共44页解析解析：选选D.电流表指针的偏转方向与电流的流向有电流表指针的偏转方向与电流的流向有关根据题意，电流自右向左时，指针向右偏那么，关根据题意，电流自右向左时，指针向右偏那么，电流自左向右时，指针应向左偏当开关电流自左向右时，指针应向左偏当开关S断开瞬间，断开瞬间，G1中电流立即消失，而中电流立即消失，而L由于自感作用，电流不能立由于自感作用，电流不能立即消失，即消失，第36页，本讲稿共44页电流沿电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个短暂时间，即回路中继续维持一个短暂时间，即G2中的电流按原中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而方向自

22、右向左逐渐减为零，而G1中的电流和原中的电流和原方向相反，变为自左向右，和方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时中的电流同时减为零；也就是减为零；也就是G1指针先立即偏向左方，然后缓指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故指针缓慢地回到零点，故D项项正确正确第37页，本讲稿共44页在制作精密电阻时，为了消除使用过在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图用双线并绕的方法，如图469所示所示其道理是其道理是()类型三类型三类型三类型三自感现象的应用与防止自感现象的应

23、用与防止例例例例3 3图图469第38页，本讲稿共44页A当电路中的电流变化时，两股导线当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时，两股导线当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时，两股导线当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消中原电流的磁通量相互抵消D以上说法都不对以上说法都不对第39页，本讲稿共44页【解析解析】由于采用双线并绕的方法，当由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化

24、，任何时刻两股导线中的电流不管电流怎样变化，任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，错误，只有只有C正确正确【答案答案】C第40页，本讲稿共44页3.如图如图4610为日光灯电路，关于该为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是电路，以下说法中正确的是()A启动过程中，启动器断开瞬间镇流启动过程中，启动器断开瞬间镇流器器L产生瞬时高电压产生瞬时高电压B日光灯正常发光后

25、，镇流器日光灯正常发光后，镇流器L使灯管使灯管两端电压低于电源电压两端电压低于电源电压C日光灯正常发光后启动器是导通的日光灯正常发光后启动器是导通的D图中的电源可以是交流电源，也可图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源以是直流电源变式训练变式训练变式训练变式训练图图4610第41页，本讲稿共44页解析解析：选选AB.日光灯是高压启动，低压工作的日光灯是高压启动，低压工作的启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，A、B正正确确第42页，本讲稿共44页随堂达标自测随堂达标自测第43页，本讲稿共44页课时活页训练课时活页训练第44页，本讲稿共44页