【课件】互感和自感+课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、4互感和自感法拉第和他的实验线圈法拉第和他的实验线圈 在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。互感现象 利用互感现象可以把能量从一个线圈转移到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用。笔记一、互感现象1.定义：两个线圈没有导线相连，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。2.互感电动势：互感现象中产生的感应电动势3.注意：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，可发生于两个相互靠近的线圈之间4.应用与防护1)应用

2、：变压器、收音机的“磁性天线”，延时继电器笔记2)防止：电路板中防止相互干扰(双线绕法)二、自感现象笔记演示实验1 A A1 1、A A2 2 使用规格完全一样的灯泡。闭使用规格完全一样的灯泡。闭合电键合电键S S，调节变阻器，调节变阻器 R R 和和 R R1 1 ，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同且正常发光。重新闭合亮度相同且正常发光。重新闭合S S，观察到什么现象？，观察到什么现象？现象：灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，然后变暗些，跟线，然后变暗些，跟线圈圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来逐渐亮起来。分析 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈电路接

3、通时，电流由零开始增加，穿过线圈L L的磁通量逐渐增加，的磁通量逐渐增加，L L中产生的感应电动势中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍的方向与原来的电流方向相反，阻碍L L中电流中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。增加，即推迟了电流达到正常值的时间。演示实验演示实验2 2电源内阻和线圈电源内阻和线圈L L的电阻也不能忽略，的电阻也不能忽略，电阻接通电路，待灯泡电阻接通电路，待灯泡A A正常发光。正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？然后断开电路，观察到什么现象？1)现象：在断开开关S瞬间灯A 突然闪亮一下才熄灭。笔记2)分析：开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感

4、应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着LA流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。思考与讨论：1、电源断开时，通过L的电流减小，这时会出现自感电动势。自感电动势的作用是使L中的电流减小得更快些还是更慢些？2、产生自感电动势的线圈可以看做是一个电源、它能向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？3、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？更慢L-A-L逆时针相反4、当开关S断开瞬间，灯泡A是否会更亮一下？更亮一些的条件是什么？设A、L两端电压为U。笔记若RARL，有IAIL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流瞬时增大，灯泡会更亮一下。若RARL，有IAIL，在断

5、开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。笔记二、自感现象1.定义：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。2.自感电动势：自感现象中产生的电动势1)产生原因：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，因而在原线圈上产生感应电动势。2)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同。3)自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到延迟电流变化的作用3.注意：1)“阻碍”不是“阻值”，电流还是变化的笔记2)在自感现象中，通过线圈的感应电流不可能大于原电流4.自感系数1)自感系数的大小：与电流的

6、变化率成正比2)自感系数：描述电感线圈对其中电流的阻碍作用简称自感电流，用L表示。3)决定线圈自感系数的因素：线圈的大小、形状、圈数、是否有铁芯等因素有关线圈长度越长、线圈越大、匝数越多、它的自感系数越大给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多4)单位：亨利、简称亨、符号：H 其他单位：毫亨(mH)、微亨(H)换算：1H=1000mH=1000000H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。笔记5.磁场中的能

7、量(磁场具有能量)1)通电自感：能量由电路转移到了线圈中2)断电自感：能量由线圈中转移到了电路里6.电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”7.自感的应用和防止应用：日光灯防止：变压器、电动机日光灯原理1 1、演示自感的实验电路图如图所示，、演示自感的实验电路图如图所示，L L是电是电感线圈，感线圈，A A1 1、A A2 2是相同的灯泡，是相同的灯泡，R R阻值与阻值与L L的的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，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观察到的自感现象是 比比 先亮，先亮，最后达到同样亮最后达到同样亮。A2A1 L A1R A2 S R1课堂

8、练习：A2 A1 L A1R A2 S R12 2、右图中，电阻、右图中，电阻R R的电阻值和电感的电阻值和电感L L的自的自感系数都很大，但感系数都很大，但L L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1A1、A2A2是两个规格相同的灯泡。则当电是两个规格相同的灯泡。则当电键键S S闭合瞬间，闭合瞬间，比比 先亮，最先亮，最后后 比比 亮亮 。A1A23 3、如图所示，、如图所示，L L为自感系数较大的线圈，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有的瞬间会有()()A.A.灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B.B.灯灯A A慢慢熄灭慢慢

9、熄灭C.C.灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.D.灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L AA4.关于自感现象，下列说法正确的是（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、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、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数 一定较大一定较大C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感系数较大自感系数较大D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感电动势也较大自感电动势也

10、较大D 5.5.如图所示，如图所示，L L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有断开电键的瞬间会有A A、灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B B、灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C C、灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D D、灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L AA6.如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是()AA比B先亮，然后A灭BB比A先亮，然后B逐渐变暗CA、B一起亮，然后A灭DA、B一起亮，然后B灭S闭合时 L阻碍电流的增大 所以B比A先亮 稳定后 由于R阻值很大流过B灯电流很小 所以B灯逐渐变暗 B正确7.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()A线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系数越大D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定