人教版高中物理选择性必修第二册互感、通电自感和断电自感课件

第二章电磁感应互感、通电自感和断电自感学习目标21、知道互感的原理及应用2、会分析通电自感现象并解决相关问题3、会分析断电自感现象并解决相关问题观察与思考1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？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。互感现象中产生的感应电动势叫互感电动势。一、互感现象原磁场方向原磁通变化感应电流感应磁场互感现象城乡变压器(2)应用：传递能量和传递信息安检仪无线充电互感的危害与防止应用影响因素：匝数、有无铁芯、形状、大小、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，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），能使接收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，遇到锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。通过双线绕法减少互感带来的影响1、（多选）目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是（

）A.若A线圈中有电流，B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大，B中感应电动势越大D.A中电流变化越快，B中感应电动势越大BD针对训练2、在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其道理是(

)A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对C二、通电自感现象闭合电键时通电自感实验电路：

S闭合线圈的电流I和磁通量φ增大过程：SA1I1B原B感I1RI2A2反向感应电动势灯泡并不立即变亮逐渐变亮E结论1:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加。观察与思考2(1)电键闭合瞬间你看到什么现象？(2)你是否可以尝试解释这一现象？三、断电自感现象3电键断开时断电自感实验电路：

SIIB原IB感AS断开线圈的电流I、磁通量Φ减小过程：产生感应电动势线圈与灯泡形成闭合回路灯泡并不立即熄灭结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少。观察与思考3(1)电键断开瞬间你看到什么现象？(2)你是否可以尝试解释这一现象？断电自感实验现象解释3(2)闪亮一下的原因分析：断电前根据电路中并联规律，若线圈L的电阻小于灯泡的电阻，则有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反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。断开前断开后LLAA思考与讨论3断电时，与线圈并联的灯泡一定会闪亮一下后在慢慢熄灭吗？(1)不能认为任何断电现象灯都会闪一下①当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭;②当IL<IA或

IL=IA时，不会闪，逐渐熄灭。(2)原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与灯泡的电阻RA的大小来决定。①如果RL≥RA，则IL≤IA；②如果RL<RA，则IL>IA。自感电动势的方向4（1）导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；（2）导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同.增反减同疑点诠释?1.自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍原电流的变化.(2)通过线圈中的电流只能缓慢变化.(3)电流稳定后,自感线圈相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显.自感电动势只能延缓过程的进行,不能使过程停止,更不能使过程反向.2．自感中灯泡的“闪亮”与“不闪亮”问题灯泡是否“闪亮”与流过它的电流的大小及变化有关.ItItIt灯泡闪亮后缓慢熄灭灯泡缓慢熄灭易错辨析电路图通电时断电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定电路中稳态电流为I1、I2：①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2>I1,灯泡闪亮后逐渐变暗。两种情况灯泡中电流方向均改变电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变【例1】(多选)如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则(

)A.在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗B.在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗C.在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗D.在电路乙中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗解析题图甲所示电路中,灯A和线圈L串联,电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,通过R、A形成回路,灯A逐渐变暗。题图乙所示电路中,电阻R和灯A串联,灯A的电阻大于线圈L的电阻,电流则小于线圈L中的电流,断开S时,电源不给灯供电,而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小,通过R、A形成回路,灯A中电流比原来大,变得更亮，然后逐渐变暗。答案AD解析显隐(1)S刚接通时,线圈L对电流的阻碍作用怎样?各部分电流大小情况如何?L1与L2亮度怎样?为什么?随后如何变化?审题设疑【例2】

如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中,L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(

).A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮B．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才灭D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下才灭(2)电流稳定后,线圈对电流阻碍作用又如何？各部分电流大小情况又如何？L1与L2亮度怎样？(3)S刚断开时,线圈对电流的阻碍作用如何?各部分电流大小与方向如何?L1与L2亮度怎样?随后,电流又会如何变化?IL1ILI转解析规律方法

在分析自感现象问题时，应注意电路的结构，弄清楚自感线圈L与用电器的串、并联关系，明确原电流的方向，再判断自感电流的方向及大小变化．同时注意，L的自身电阻是不是能忽略不计．在断开开关时，还要看线圈和用电器能否形成回路．断通II方法提炼

1.对自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增加，使其缓慢地增加；(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势阻碍原电流的减小，使其缓慢地减小。2．分析自感现象应注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流逐渐变大，断电过程中，电流逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路；(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”的判断：若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮，再慢慢熄灭。【变式训练1】(多选)如图电路中,L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2是两个完全相同的灯泡,E是一内阻不计的电源.t＝0时刻,闭合开关S,经过一段时间后,电路达到稳定,t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流,规定图中箭头所示的方向为电流正方向,以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析当S闭合时，L的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1流过；当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2中的电流为电路总电流，电流流过D1时，电路总电阻较大，电流较小，当D1中电流为零时，电流流过L与D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当S再断开时，D2马上熄灭，D1与L组成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄灭，电流反向且减小；综上所述知选项A、C正确。答案

AC解析显隐转原题解析

当S接通时，因L的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L1和L2串接后与电源相连，L1和L2同时亮．随着L中电流的增大，L的直流电阻减小，L的分流作用增大，L1的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2的电流增大，L2灯变得更亮．当S断开时，L2中无电流，立即熄灭，而电感L将阻碍本身的电流减小，L与L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再熄灭，综上所述，选项D正确．答案D【变式训练2】如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是下图中的(

)解析开关S原来闭合时