互感和自感 课件【知识精讲+备课精研+高效课堂】 人教版(2019)高中物理选择性必修二

横县百合完全中学：韦衍虎182761435372.4互感和自感问题导入

两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么?一、互感现象（电路跟电路之间互相有感觉）两个不相连的电路，

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：互感中产生的电动势1.定义2.互感的应用

利用感现象可以把电能从一个电路传递到另一个电路，因此它在电学技术中有着广泛的应用。变压器收音机无线充电3.互感的危害与防止影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。

实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。双线绕法互感的防止电路板例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，两环相互吸引课堂练习解题提示：t1时刻B中感应电流为零，故两环作用力为零，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错误。二、自感现象1.定义

当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。自感电动势：由于自感而产生的感应电动势。AESESLA1A2RSR1演示观察两个灯泡的发光情况现象：A2立刻就正常发光了，但A1却是逐渐变亮。电感分析：通过电感线圈I↑⇒Φ↑⇒自感电动势，阻碍Φ增加⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。B原B感E感通电自感演示现象：A灯并不是立即熄灭，而是先闪亮一下才熄灭。分析：通过电感线圈I↓⇒Φ↓⇒自感电动势，阻碍Φ减少⇒阻碍线圈中的电流减少。这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。B原B感E感断电自感观察开关断开时灯泡的亮度LAESLA1A2RSR1LAES2.通电自感与断电自感现象通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。断电自感：A1和A2缓慢熄灭通电自感：A灯立刻就正常发光，随后缓慢变暗，甚至熄灭断电自感：A灯缓慢熄灭思考：小灯泡什么时候会闪亮一下呢？3.断电自感与小灯泡的闪亮LAESIAIL当IL>IA则，灯泡就会闪亮一下再熄灭当IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭LA1A2RSR1同样的当IL>IA2则，A2就会闪亮一下再熄灭当IL≤IA2则，A2就会缓慢的熄灭由于A1与电感串联电流相等，它不会闪亮。LAESLA1A2RSR14.通电自感与断电自感的电流变化①断电前线圈与灯泡串联，则I感与I原同向。②断电前线圈与灯泡并联，则I感与I原反向。做一做用电流传感器显示自感对电流的影响RL=RAIAILItRL

远小于RAIAILIt5.自感的应用与防止镇流器——产生高压①应用LESC震荡电流——发射电波②危害大型电动机大型变压器③防止油浸开关双线绕法例2：L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化?2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化?LBAS解：1、当开关由断开变为闭合时，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻很小，B灯被线圈短路，由亮变为变暗直到不亮；A灯由亮变为更亮。2、当开关断开时，A灯没有了电压立即熄灭；当电流减少，线圈产生自感电动势，相当于电源，给B灯提供短暂的电流使B灯缓慢熄灭。课堂练习三、自感系数自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。LAESΦBIΔΦΔBΔI∝∝∝∝E∝单位：亨利（H）L越大，E越大，对电流阻碍越大由线圈结构决定自感系数的决定因素：大小，形状，疏密，圈数，铁芯，与电流无关无铁芯有铁芯四、磁场的能量

在图2.4-3的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的?LAESLAESLA1A2RSR1通电自感：电能中的一部分储存在电感线圈中。断电自感：电感线圈中储存的能量被释放出来。磁场的能量：储存在磁场中的能量与线圈中自感系数和电流有关例3：如图所示，L为自感系数较大的线圈，电阻很小，电路稳定后，当断开开关S的瞬间会有什么现象（）A．甲中，灯A立即熄灭

B．乙中，灯A慢慢熄灭C．甲中，灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．乙中，灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭

AAD

课堂练习甲解析：甲电路，开关断开后没有构成闭合回路，所以灯立即灭；乙中由于电感电阻小，流过的电流很大，所以开关断开后灯突然闪亮，再灭。课堂小结1.互感现象：两个不相连的电路，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。2.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。①通电自感与断电自感现象当IL>IA则，灯泡就会闪亮一下再熄灭，当IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭②断电自感与小灯泡的闪亮③通电自感与断电自感的电流变化断电前线圈与灯泡串联，则I感与I原同向。断电前线圈与灯泡并联，则I感