黑龙江省穆棱市朝鲜族学校高中物理《4.6 互感和自感》课件 新人教版选修32.ppt

4 6互感和自感 滑动变阻器p滑动时 线圈2中是否有感应电流 一 互感现象 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 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 问题情景 如图断开或闭合开关瞬间 cd中会有感应电流吗 这是互感吗 i 3 互感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 滑动变阻器p滑动时 线圈2中产生感应电动势 线圈1中是否也会发生电磁感应象 二 自感现象 1 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 自我感应 2 自感现象中产生的电动势叫自感电动势 开关闭合现象 演示1 a2先亮a1后亮 实验一 通电自感现象 在闭合开关 瞬间 灯a2立刻正常发光 a1却比a2迟一段时间才正常发光 原因 由于线圈 自身的磁通量增加而产生了感应电动势 这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化 故通过a1的电流不能立即增大 a1的亮度只能慢慢增加 最终与a2相同 结论1 自感电动势的作用 阻碍 原电流的增加 但最终没有 阻止 其增加 例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 abcd c a 课堂例题 开关断开现象 演示2 灯泡闪亮后熄灭 实验二 断电自感 结论2 自感电动势的作用 阻碍 原电流的减少 但最终没有 阻止 其减少 例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 abcd a c b d 课堂例题 三 自感系数 1 自感电动势的大小 与电流的变化率成正比 2 自感系数l 简称自感或电感 1 决定线圈自感系数的因素 2 自感系数的单位 亨利 简称亨 符号是h 常用单位 毫亨 mh 微亨 h 实验表明 线圈越大 越粗 匝数越多 自感系数越大 另外 带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多 3 自感物理意义 描述线圈产生自感电动势的能力 自感系数很大有时会产生危害 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 学以致用 例1 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b 线圈中产生的自感电动势较大时 其自感系数一定较大c 对于同一线圈 当电流变化较快时 线圈中的自感系数较大d 对于同一线圈 当电流变化较快时 线圈中的自感电动势也较大 d 例2 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 a 例3 如图所示 两个电阻均为r 电感线圈l的电阻及电池内阻均可忽略不计 s原来断开 电路中电流 现将s闭合 于是电路中产生了自感电动势 此自感电动势的作用是 使电路的电流减小 最后减小为零有阻碍电流增大的作用 最后电流小于有阻碍电流增大的作用 因而电流总保持不变有阻碍电流增大的作用 但电流最后还是变为 d 例4 如图所示 电路甲 乙中 电阻r和自感线圈l的电阻值都很小 接通s 使电路达到稳定 灯泡d发光 则 a 在电路甲中 断开s d将逐渐变暗b 在电路甲中 断开s d将先变得更亮 然后渐渐变暗c 在电路乙中 断开s d将渐渐变暗d 在电路乙中 断开s d将变得更亮 然后渐渐变暗 ad 一 互感现象 二 自感现象 1 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 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 应用 变压器 2 通电