人教版选修32 4.6互感和自感 课件（31张）.ppt

互感和自感 复习回顾 1 电磁感应现象发生的条件是什么 磁通量发生变化 当闭合开关时电流表中有没有电流 电能是哪里来的 当一个线圈中的电流变化时 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 互感电动势 这种现象叫做互感 一 互感现象 看图回答以下问题 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 螺线管中的磁场是否变化 3 当电流变化时 通过螺线管中的磁通量是否变化 4 当电流变化时 螺线管中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 二 自感现象 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 2 自感现象产生的原因 导体本身电流变化 引起磁通量的变化 1 定义 3 自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势 1 定义 现象 在闭合开关s的瞬间 灯1立刻正常发光 而灯2却是逐渐从暗到明 要比灯1迟一段时间正常发光 为什么会出现这个现象呢 原因分析 由于线圈l自身的磁通量增加 而产生了感应电动势 这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加 即原来所加电压相反 阻碍线圈中电流的增加 故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值 它的亮度只能慢慢增加 结论1 当导体中原来的电流增加时 自感电动势阻碍其增加 如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路 则在开关s断开时会出现什么现象 如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路 则在开关s断开时会出现什么现象 开关断开时 灯泡不是立即熄灭 而是先闪亮一下 然后熄灭 为什么会出现这个现象呢 提示 断电前后情况比较 分析 断电前通过a灯的电流是由电源提供的 根据电路中并联规律可知 线圈l的电阻由于很小 故电路中的电流大部分流过线圈l 有il ia 断电后 线圈l由于自感作用 将阻碍自身电流的减小 结果线圈中的电流il反向流过灯a 然后逐渐减弱 所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现 结论2 当导体中原来的电流减小时 自感电动势阻碍其减小 讨论 小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下 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 b 1 为了使灯泡闪亮效果更明显对线圈l应该有什么样的要求 讨论 2 为了使灯泡持续更长时间对线圈l应该有什么样的要求 2 自感电动势的作用 延缓电流变化 阻碍导体中原来电流的变化 a 导体中原电流增大时 自感电动势阻碍它增大 b 导体中原电流减小时 自感电动势阻碍它减小 阻碍 不是 阻止 电流还是变化的 自感电动势的方向 楞次定律 增反减同 3 自感电动势的大小 自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样 跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关 而在自感现象中 穿过线圈的磁通量是由电流引起的 故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关 三 自感系数l 上式中的l称为线圈的自感系数 简称自感或电感 l的大小跟线圈的形状 长短 匝数 有无铁芯有关 单位 亨利 h 1h 103mh 106 h l的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用大小 反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱 四 自感现象的防止及应用 1 日光灯原理 应用 日光灯的构造 镇流器的作用 是自感系数很大的带铁心的线圈 启动时 产生高电压 帮助点燃 正常工作时的线圈起降压限制电流作用 保护灯管 注意 灯管两端的电压与镇流器的电压之和不等于电源电压 启动器的作用 自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替 正常工作时不起作用 可以去掉 四 自感现象的防止及应用 2 电阻双线绕法 防止 家用日光灯电路如图示 s为启动器 a为灯管 l为镇流器 关于日光灯的工作原理 下列说法正确的是 a 镇流器的作用是将交流电变为直流电b 在日光灯的启动阶段 镇流器能提供一个瞬时高压 使灯管开始工作c 日光灯正常发光时 启动器的两个触片是分离的d 日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的 南通04年调研二7 bc 课堂练习 1 关于自感现象 正确的说法是 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的其自感系数一定较大 c 对于同一线圈 当电流变化越大时 线圈中产生的自感电动势也越大 d 自感电动势总是阻碍原来电流变化的 d 2 如图所示 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 电键s原来打开 电流为i0 今合上电键将一电阻短路 于是线圈有自感电动势产生 这电动势 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i0c 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 d 提示 线圈中的电流不能突变 3 如图示电路 合上s时 发现电流表a1向左偏 则当断开s的瞬间 电流表a1 a2指针的偏转情况是 a a1向左 a2向右b a1向右 a2向左c a1 a2都向右d a1 a2都向左 l 解 合上s后稳定时 r2和l中电流方向向右 指针左偏 断开s的瞬间 l中电流不能突变 a2向左偏 通过闭合回路中的电流为逆时针方向 a1中电流方向与原来相反 指针右偏 所以a1向右 a2向左 b 4 同上题的电路中 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 两电流表的读数i1 i2的大小关系是 a 接通时i1i2 b 接通时i2i2 断开时i1 i2 d 接通时i1 i2 断开时i1 i2 b 5 如图ab是相同的小灯泡 l是带铁芯的线圈