互感和自感学习.pptx

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1、教 学 目 标（一）知识与技能1知道什么是互感现象和自感现象。2知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。3知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。（二）过程与方法1通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。2通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。第1页/共32页（三）情感、态度与价值观自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点 教学重点1自感现象。2自感系数。教学难点分析自感现

2、象。教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验教学用具 自感现象示教板，多媒体课件第2页/共32页法拉第和他的实验线圈第3页/共32页 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？第4页/共32页收音机的接收信号：第5页/共32页一、互感现象一、互感现象1 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 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。第6页/共32页3 3、互感

3、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。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。第7页/共32页实验一：2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。3、然后断开开关S。1、先合上开关S，调节变阻器R的电阻，使同样规格的两个灯泡A1和A2的明亮程度相同。L A1R A2 S R1第8页/共32页观察：重新接通电路时，两个灯泡亮度变化情况。灯泡A A2 2立刻正常发光，跟线圈L L串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来。现象：第9页/共32页解释：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈L的磁通量也随着增大，因而线

4、圈中必然会产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，所以通过A1的电流只能逐渐增大，灯泡A1只能逐渐亮起来。问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？第10页/共32页反馈训练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。ItItItIt A B C DCA L A1R A2 S R1第11页/共32页实验二：1、把灯泡A和带铁芯 的线圈L并联在直流电路中。2、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。ALS第12页/共32页观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况。现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。第13页/共32

5、页解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。第14页/共32页反馈训练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。It A B C DItItItACBDALS第15页/共32页二、自感现象二、自感现象1、由于导体本身的电流发生

6、变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。2 2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。第16页/共32页慢一些沿已有的闭合回路流动不一致线圈插铁芯第17页/共32页三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数 L L简称自感或电感（1 1）决定线圈自感系数的因素：（2 2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H H。常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（H H）实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，

7、带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力第18页/共32页插入铁芯线圈的自感系数变大第19页/共32页什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？原因：在自感系数很大的情况下，灯泡会会闪亮一下，然后熄灭或正常发光。当自感系数很大时，在开关断开和闭合的瞬间，自感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势，该电动势会补充A灯或A2灯中的电流，从而使A灯或A2灯中电流突然变大，所以要闪亮一下。第20页/共32页自感系数很大有时会产生危害：第21页/共32页四、磁场的能量四、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

8、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。第22页/共32页五、自感现象应用日光灯原理日光灯结构：第23页/共32页1、日光灯启动时需要一个瞬时高压，正常发光时又需要一个低于220V的工作电压。2、自感系数较大的线圈（镇流器）在断开时能产生瞬时高压，可谁来充当自动开关？启动器 E自 EE自+EL A第24页/共32页日光灯的工作原理第25页/共32页镇流器的作用1、点燃时产生瞬时高压2、工作时降压限流第26页/共32页1 1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？2 2、电的“惯性”大小与什么

9、有关？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 电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数 第27页/共32页小结小结1 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。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。2、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。3 3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。（1 1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。（2 2）自感电动势大小：4 4、自感系数L L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关5 5、磁场具有能量第28页/共32页 课堂训

10、练课堂训练1、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。A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间，比 先亮，最后 比 亮。A1A2A2A1第29页/共32页 课堂训练课堂训练3、如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是A.接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D.接通时D2先达最亮，断开时D1后灭D1 D2L RSA第30页/共32页 课堂训练课堂训练 4、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L AA第31页/共32页感谢您的观看。第32页/共32页