互感和自感【高效备课精研+知识精讲提升】 高二物理 课件（人教版2019选择性必修第二册）

选择性必修

第二册2.4互感和自感第二章

电磁感应

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？思考与讨论：实验演示观察与思考：当线圈靠近电磁炉时：灯泡为什么会发光？手机为什么能够被充电？划时代的发现1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。一个线圈接电源G电源法拉第用过的线圈另一个线圈接“电流表”当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但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。

任务一

互感现象1、定义：把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。变压器收音机里的“磁性天线”◎传递能量◎传递信息2.应用：传递能量和传递信息无线充电技术原理电力输入线圈电力接收线圈输出感应电流输入交流电手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。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。手机发射出的无线电波（射频电磁辐射），能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时，遇有锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。互感现象能发生在两个相互靠的很近的电路之间，有时会影响电路工作，因此也要设法减小电路间互感的影响。双线绕法互感的防止电路板3、互感的危害与防止【例题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A中电流变化率为零，其产生的磁场的磁通量的变化率为零，所以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。解析：B观察两个灯泡的发光情况A1、A2使用规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R

和

R1

，使A1、A2亮度相同且正常发光.然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？实验演示电感分析：通过电感线圈I↑⇒Φ↑⇒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感观察两个灯泡的发光情况现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。任务二

自感现象1、定义：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动势，这种现象叫做自感。自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。通电自感断电自感实验演示开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？

线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。实验验证观察开关断开时灯泡的亮度断电自感实验分析当RL<RA,则IL>IA，灯泡就会闪亮一下再熄灭当RL≥RA,则IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭开关S断开瞬间，线圈L由于自感现象产生电动势，相当于电源，给A灯提供短暂的电流[方法规律]自感现象中灯泡亮度变化分析解析：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；线圈中电流减少时，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。【例题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?2、自感的应用与防止镇流器——产生高压①应用震荡电流——发射电波大型电动机③防止油浸开关②危害：电弧火花——烧蚀开关。自感电动势的大小：自感系数的大小由线圈本身特点（大小、形状、圈数、是否有铁芯等因素）决定。自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。单位：亨利（H）L越大，E越大，对电流阻碍越大3、自感系数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感与I原反向。3.自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。①通电自感：电能中的一部分储存在电感线圈中。4.磁场的能量：储存在磁场中的能量当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1．如图甲所示，无线手机充电因其方便、科技感强，很受年轻人的喜爱。图乙为电磁感应式手机无线充电的原理示意图，与变压器类似，在充电基座上的送电线圈接入正弦交流电，手机中的受电线圈感应出电流，实现为手机充电的目的。则在充电过程中（）A．无线充电与有线充电一样实现了能量的传递B．送电线圈接入恒定电流也可以持续给手机充电C．送电线圈中电流产生的磁场是均匀变化的磁场D．受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场AD(多选)2、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