河北省新乐市第一中学高中物理 4.6互感和自感课件 新人教版选修32.ppt

4 6互感和自感 模仿法拉第的实验 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合 迅速移动滑片 复原再做 在 探究感应电流的产生条件 的实验中 改变通过小线圈的电流大小 我们会发现大线圈就能产生感应电流 对这个现象我们是如何解释的 小线圈的电流变化 小线圈中电流激发的磁场变化 穿过大线圈的磁通量发生变化 闭合回路产生感应电流 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 应用 变压器 传递能量如果去掉灯 街头的变压器是中型的互感器 变电站的大型变压器是大型的互感器 收音机里的磁性天线 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 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 例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象 i 现在 我们来继续关注这个电路 下面我们通过实验来探究一下这个问题 1 螺线管中有无磁场 磁场的强弱与电流有无关系 2 当电流变化时 线圈中的磁场是否变化 3 当电流变化时 通过线圈中的磁通量是否变化 4 当电流变化时 线圈的 身体内 是否产生电磁感应现象 5 当电流变化时 螺线管中是否产生感应电动势 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 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 变化 二 自感现象 a1 a2 s接通 穿过线圈的电流i增大 穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势 b灯逐渐亮 流过a b灯的电流随时间怎样变化 学生画 阻碍电流增大 分析b灯 ia2 ia1 线圈产生自感电动势 阻碍原电流的增大课本p22图 为什么灯不是立即熄灭 而要闪亮一下才熄灭 通过线圈的电流i减小 穿过圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势 灯逐渐熄灭 流减小 补偿 1感应电流方向如何 2原电流方向如何 3通过灯的电流怎样变化 阻碍电 4通过线圈的电流呢 导体中原电流减小时 自感电动势阻碍它减小 讨论 小灯泡在熄灭之前是否都要闪亮一下 本现象 s断开时 a灯突然闪亮一下才熄灭 注意 1 不能认为任何断电现象灯都会闪一下当il ia时 会闪一下 再逐渐熄灭当il ia或il ia时 不会闪 逐渐熄灭 2 断电实验中 线圈的电流方向不变 而灯电流方向与原来方向相反 3 原来的il和ia哪一个大 要由l的直流电阻rl与a的电阻ra的大小来决定 如果rl ra 则il ia 如果rlia 通电自感 电流通过线圈时 线圈产生磁场 线圈因此具有磁场能 即刚通电时 电能首先要转化为线圈磁场能 再才转化为b灯的电能 故b灯过一会儿才亮 断电自感 s断开前 线圈中有电流 则线圈中有磁场能 s断开后 线圈存有的磁场能通过灯释放出来 使灯延迟熄 自感的防止与应用 如何避免自感的危害呢 课本p24应用 日光灯 安全开关问题 电弧放电烧坏开关危及生命 结合下列问题 自学课本p24自感系数部分内容 1 自感电动势的大小 2 自感系数l 1 决定线圈自感系数的因素 2 自感系数的单位 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 可用断电自感演示 3 自感物理意义 与电流的变化率成正比 简称自感或电感 描述线圈产生自感电动势的能力 亨利 简称亨 符号是h常用单位 毫亨 mh 微亨 h 小结 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 自感现象中产生的电动势叫自感电动势 1 自感电动势的作用 阻碍导体中原来的电流变化 2 自感电动势大小 4 自感系数l 与线圈的大小 形状 圈数及有无铁心有关5 磁场具有能量 例 学以致用 练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 练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 3 如图所示的电路中 l是一带铁芯的线圈 r为电阻 两条支路的直流电阻相等 那么在接通和断开电键的瞬间