高考物理一轮复习 第四章 6 互感和自感知识点总结课件 新人教版.ppt

6互感和自感 知识点1 互感现象 1 定义 如图4 6 1所示 由一个线圈中的电流发生变化而使其他与之不相连的线圈产生感应电动势的现象 这种感应电动势叫做互感电动势 图4 6 1 2 实质 如图4 6 1所示当线圈l1中的电流发生变化 使线圈l2中的磁通量发生了变化 引起了感应电流 它的感应电流的磁场又会重新引起线圈l1的变化 使它们的磁路交织在一起而相互影响 由此可见互感是电磁感应的一种具体现象 遵循电磁感应的所有规律 这一过程中实现了电能从一个电路向另一个电路转移 3 互感的应用和危害 变压器 收音机的 磁性天线 就是利用互感现象制成 但在电力工程和电子电路中 互感现象有时会影响电路正常工作 知识点2 自感现象 自感电动势 1 自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 2 本质 自感是自身电流变化 使通过自身磁通量发生变化而引起的电磁感应现象 总效果是电路中的电流不能突变 自感现象也是电磁感应的一种特殊具体情况 遵循电磁感应的所有规律 4 自感系数 表示线圈阻碍电流变化的物理量 符号为l 单位为亨利 h 简称亨 5 决定线圈自感系数的因素 线圈长短 线圈单位长度的 匝数 线圈的横截面积 线圈中是否有铁芯 6 自感电动势的方向 自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化 导体中原电流增大时 自感电动势与原来电流方向相反 导体中原电流减小时 自感电动势与原来电流方向相同 7 自感现象的应用 日光灯电路 lc振荡电路等 8 自感现象的危害与防止 在切断自感系数很大 而电流又很强的电路 瞬间形成电弧 必须采用特制的安全开关 精密线绕电阻为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象 采用双线绕法 例1 如图4 6 2所示 e为电源 l是电阻可忽略不计 自感系数足够大的线圈 d1 d2是两个规格相同的灯泡 s是控制电路的开关 对于这个电路 下列说法不正确的是 图4 6 2 a 刚闭合s的瞬间 通过d1 d2的电流大小相等b 刚闭合s的瞬间 通过d1 d2的电流大小不等 c 闭合s待电路达到稳定后 d1熄灭 d2比s刚闭合时亮d 闭合s待电路达到稳定后 再将s断开瞬间 d1不立 即熄灭 d2立即熄灭 解析 通过线圈的电流不能突变 闭合s的瞬间 l相当于断路 电路稳定后 l相当于短路 s断开瞬间 电流不能突变为0 答案 b 1 双选 在如图4 6 3中所示的电路中 a1和a2是完全相同 的灯泡 线圈l的电阻可忽略 下列说法中正确的是 图4 6 3a 合上开关s接通电路时 a2先亮 a1后亮 最后一样亮b 合上开关s接通电路时 a1和a2始终一样亮c 断开开关s切断电路时 a1和a2都要经过一会儿才熄灭d 断开开关s切断电路时 a2立即熄灭 a1过一会儿才熄灭 解析 s闭合接通电路时 a2支路中的电流立即达到最大 由于线圈的自感作用 a1支路电流增加的慢 a1后亮 a1中的电流稳定后 线圈的阻碍作用消失 a1与a2并联 亮度一样 s断开时 l和a1 a2组成串联的闭合回路 a1和a2亮度一样 由于l中产生自感电动势阻碍l中原电流的消失 使a1和a2过一会才熄灭 答案 ac 知识点3 自感现象分析 例2 双选 如图4 6 4所示的电路甲 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a发光 图4 6 4 a 在电路甲中 断开s a将渐渐变暗 b 在电路甲中 断开s a将先变得更亮 然后渐渐变暗c 在电路乙中 断开s a将渐渐变暗 d 在电路乙中 断开s a将先变得更亮 然后渐渐变暗解析 在甲图中 由于灯与线圈串联 稳定时流过灯和线圈的电流相等 s断开时 流过线圈的电流逐渐减小 灯渐渐变暗 在乙图中 由于线圈的电阻很小 稳定时流过线圈的电流比流过灯的电流大 s断开时 灯更亮一下再熄灭 所以 a d正确 答案 ad 2 如图4 6 5所示 多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计 两个电阻的阻值都是r 开关s原来打开 电流为i0 今合上开关将一电阻短路 于是线圈有自感电动势产生 这 电动势 图4 6 5 a 有阻碍电流的作用 最后电流由i0减少到零b 有阻碍电流的作用 最后电流总小于i0 c 有阻碍电流增大的作用 因而电流i0保持不变 d 有阻碍电流增大的作用 但电流最后还是增大到2i0 答案 d 解析 当s合上时 电路的电阻减小 电路中电流要增大 故l要产生自感电动势 阻碍电路中的电流增大 但阻碍不是阻止 当s闭合电流稳定后 l的自感作用消失 电路的电流 题型1 通 断电自感现象的分析 例3 如图4 6 6所示中灯la lb完全相同 带铁芯 的线圈l的电阻可忽略 则 图4 6 6 a s闭合的瞬间 la lb同时发光 接着la变暗 lb 更亮 最后la熄灭 b s闭合瞬间 la不亮 lb立即亮c s闭合瞬间 la lb都不立即亮 d 稳定后再断开s的瞬间 la lb熄灭 解析 s接通的瞬间 l支路中电流从无到有 因此 l中产生的自感电动势阻碍电流增加 由于有铁芯 自感系数较大 对电流的阻碍作用也就很强 s接通的瞬间 干路中的电流几乎全部流过la 所以la lb会同时亮 又由于l中电流很快稳定 感应电动势很快消失 l的阻值很快就变得很小 对la起到 短路 作用 因此 la熄灭 这时电路的总电阻比刚接通时小 由恒定电流知识可知 lb会比以前更亮 故选a 答案 a 3 双选 如图4 6 7所示 电路中l为一电感线圈 ab 支路和cd支路电阻相等 则 图4 6 7 a 刚合上开关s时 电流表a1的示数小于电流表a2的示数b 刚合上开关s时 电流表a1的示数等于电流表a2的示数c 断开开关s时 电流表a1的示数大于电流表a2的示数d 断开开关s时 电流表a1的示数等于电流表a2的示数解析 刚合上开关s时 因为自感线圈的存在 阻碍a1电流的增加 电流表a1的示数小于电流表a2的示数 稳定后因为电阻相等 示数相等 a正确 断开开关s时 a1 a2在同一回路中 电流相等 d正确 答案 ad 题型2 自感现象中的图象问题 例4 如图4 6 8所示的电路中 s闭合时流过电感线圈的电流为2a 流过灯泡的电流是1a 将s突然断开 则s断开前后 能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图 象是 图4 6 8 解析 由题图可知 s闭合时 流过灯泡 线圈l的电流方向都自左向右 在s断开的瞬间 流过l的电流大小仍为2a 方向仍从左向右 它与灯泡构成串联回路 故流过灯泡的电流大小变成2a 方向变成由右向左 然后逐渐减小为零 d正确 答案 d 4 紧靠在一起的线圈a与b如图4 6 9甲所示 当给线圈a通以图乙所示的电流 规定由