高中物理 4.6 互感和自感（问题探究式）同课异构课件 新人教版选修32.ppt

第四章电磁感应 学案6互感和自感 问题1 产生电磁感应的条件 问题2 如图 接通 断开开关 b线圈会不会产生感应电动势 1 互感现象 互感 互感电动势 互感 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 互感电动势 互感现象中产生的感应电动势 互感现象 1 互感现象应用及防止 应用 收音机天线 变压器 互感现象 避免 电路板抗干扰布线 如图所示 是一种延时开关的原理图 当s1闭合时 电磁铁f将衔铁d吸下 c线路接通 当s1断开时 由于电磁感应作用 d将延迟一段时间才被释放 则 a 由于a线圈的电磁感应作用 才产生延时释放d的作用b 由于b线圈的电磁感应作用 才产生延时释放d的作用c 如果断开b线圈的开关s2 无延时作用d 如果断开b线圈的开关s2 延时将变长 s2闭合 s1断开时 线圈b中有感应电流 产生电磁感应作用 若s2断开 线圈b中不产生感应电流而起不到延时作用 1 问题3 接通 断开开关 a线圈会不会产生感应电动势 自感现象 自感现象 1 演示实验 通电自感 自感现象 通电自感分析 ia2 s闭合 通电开始 线圈开始储存能量 延缓电流增大 il l增大 il渐增 自感电动势 il稳定 能量 过程 图像 在如图所示的甲 乙电路中 电阻r和灯泡电阻值相等 自感线圈l的电阻值可认为是零 在接通开关s时 则 a 在电路甲中 a将渐渐变亮b 在电路甲中 a将先变亮 后渐渐变暗c 在电路乙中 a将渐渐变亮d 在电路乙中 a将由亮渐渐变暗 后熄灭 在电路甲中 通过灯泡的电流只能慢慢增加 在电路乙中 通过自感线圈的电流逐渐增加 而通过灯泡的电流逐渐减小 流过线圈的电流最大时 通过灯泡的电流可以认为是零 自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入 2 自感现象 2 演示实验 断电自感 自感现象 2 断电自感分析 s断开 开始断电 线圈释放储存能量 延缓电流减小 il l减小 il渐减 自感电动势 il 0 能量 过程 图像 如图是用于观察自感现象的电路图 设线圈的自感系数较大 线圈的直流电阻rl与灯泡的电阻r满足rl r 则在开关s由闭合到断开的瞬间 可以观察到 a 灯泡立即熄灭b 灯泡逐渐熄灭c 灯泡有明显的闪亮现象d 只有在rl r时 才会看到灯泡有明显的闪亮现象 若rl r 则il ir 这样不会有明显的闪亮 电路稳定时 由于rl r 那么il ir s断开的瞬时 在l上产生的自感电动势要阻碍电流的减小 流过线圈的电流il通过灯泡 由于il ir 因此灯开始有明显的闪亮 3 1 自感电动势 在自感现象中产生的电动势 用e表示作用 总是阻碍电流的变化 即延缓电流变化 方向 电流增加时 阻碍电流增加 与原电动势原电流 反向 电流减小时 阻碍电流减小 与原电动势 原电流 同向 大小 与率成电流的变化正比l 比例系数 自感系数 2 自感系数l 比例系数l叫自感系数 简称 自感 或 电感 自感系数l由线圈本身的性质决定 与线圈是否通电无关 自感系数l 与线圈的大小 形状 圈数及有无铁心有关 单位 亨利 简称亨 符号h 毫亨 mh 微亨 h 1h 103mh 106 h1h定义 如果通过线圈的电流在1s内改变1a时 产生的电动势是1v 这个线圈的自感系数就是1h 自感系数 自感系数 3 自感现象的应用 防止 防止 双线并绕 应用 日光灯启动 工作 电流增大时 电流产生的磁场的磁通量增大 根据楞次定律和右手定则可判断自感电动势的方向与原电流方向相反 下列说法正确的是 a 当线圈中电流不变时 线圈中没有自感电动势b 当线圈中电流不变时 线圈中有稳定的自感电动势c 当线圈中电流增大时 线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反d 当线圈中电流减小时 线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 4 电流不变时 则电流产生的磁场的磁通量不变 不能产生自感电动势 1 如图甲所示 a b两绝缘金属环套在同一铁芯上 a环中电流ia随时间t的变化规律如图乙所示 下列说法中正确的是 a t1时刻 两环作用力最大b t2和t3时刻 两环相互吸引c t2时刻两环相互吸引 t3时刻两环相互排斥d t3和t4时刻 两环相互吸引 t1时刻感应电流为零 故两环作用力为零 则a错误 t2和t3时刻a环中电流在减小 则b环中产生与a环中同向的电流 故相互吸引 b正确 c错误 t4时刻a中电流为零 两环无相互作用 d错 2 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 a a比b先亮 然后a灭b b比a先亮 然后b逐渐变暗c a b一起亮 然后a灭d a 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 3 如图所示 l是自感系数很大的线圈 但其自身的电阻较小 则 1 当开关s由断开变为闭合时 a灯泡的亮度将如何变化 2 当开关s由闭合变为断开时 a灯泡的度又将如何变化 马上亮 然后慢慢熄灭 闪亮一下 然后慢慢熄灭 4 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 自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的 自感电动势的大小与自感系数有关还与电流的变化率有关 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 2 应用 变压器 磁性天线二 自感