高中物理自感和互感

1、4.6 自感和互感,物理选修3-2第四章电磁感应,4.6 自感和互感,（1）发生电磁感应的条件是什么？ （2）怎样得到这种条件？ （3）下面电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感 应现象吗？如果左侧直流电源换成交流电源呢？,问题：,4.6 自感和互感,互感现象：发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间的电磁感应现象。 互感电动势：这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。,互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。,1互感,一、互感现象,1.练习课本25页1题,4.6 自感和互感,2互感的应用和防止,应用： 变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象

2、制成。,防止： 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。,4.6 自感和互感,二、自感现象,如图所示，在开关闭合或断开的瞬间，线圈本身是否也发生了电磁感应现象呢？,1自感现象,自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感 应现象叫自感现象。 自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。,2.定义,4.6 自感和互感,如图所示，闭合开关S瞬间，两个灯泡会有什么现象呢？,现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。,原因：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过

3、A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。,3演示实验,？,4.6 自感和互感,如图所示，断开开关S瞬间，灯泡会有什么现象呢？,现象：在断开开关S瞬间（灯更亮一下），灯A过一段时间才熄灭。,4断电自感现象,？,原因：开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着LA流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。,4.6 自感和互感,1）、电源断开时，通过L的电流会减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使L中的电流减小得更快些还是更慢些？,2）、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源，它能向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着

4、什么途径流动？,3）、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？,5自感现象,思考与讨论：,4.6 自感和互感,讨论：在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A更亮一下的条件是什么？,若RARL，有IAIL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。,若RARL，有IAIL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。,6自感现象,4.6 自感和互感,7自感的应用和防止,1）、应用：日光灯,2）、防止：变压器、电动机,4.6 自感和互感,2如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有（ ） A灯A立即熄灭 B灯A

5、慢慢熄灭 C灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D灯A突然闪亮一下再突然熄灭,练习：,A,A,4.6 自感和互感,3如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则（ ） 在电路（a）中，断开S，D将渐变暗 在电路（a）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 在电路（b）中，断开S，D将 渐变暗 在电路（b）中，断开S，D将 先变得更亮，然后渐渐变暗 A B C D ,练习：,D,4.6 自感和互感,练习：,4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图中的( ),D,4.6 自感和互感,

6、练习：,5如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略下列说法中正确的是( ) A 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，A2立刻熄灭，A1过会儿熄灭 D 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭,AD,4.6 自感和互感,一、互感现象 1互感 互感现象互感电动势 2互感的应用和防止 应用：变压器、收音机的“磁性天线” 防止：电路板中防止相互干扰 二、自感现象 1自感现象（会解析自感现象） 2自感的应用和防止 应用：日光灯 防止：变压器、电动机,小结：,7如图所示两个电阻均

7、为R，L的电阻及电池内阻均可忽略，S原来断开，电路中电流 ，现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是( ) A 使电路的电流减小，最后由I0减到零 B 有阻碍电流增大的作用，最后电流 小于I0 C 有阻碍电流增大的作用，因而电流 总保持不变 D 有阻碍电流增大的作用，但电流还 是增大，最后变为2I0,4.6 自感和互感,练习：,D,4.6 自感和互感,8如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2为开关，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是（ ）,练习：,AC,S2,9如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关S闭合时，电流表G

8、1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（ ） AG1和G2指针都立刻回到零点 BG1指针立刻回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 CG1指针立刻回到零点，而G2指针先 立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 DG1指针先立即偏向左方，然后缓慢 地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点,4.6 自感和互感,练习：,D,4.6 自感和互感,作业：（课后练习P28 2、3）,课后找个日光灯实物来观察，了解它的工作原理。然后思考下面的问题（如果做实验一定要注意用电安全！）： 如果电容器两端的电压过高，电容器的绝缘层就会破坏，成为导体，把两极连接在一起，这种故障叫电容器的击穿。这是日光灯启动器的一种常见故障，为什么常常出现这种故障？ 为什么电容器击穿后日光灯不能点燃？说出这种情况下可以采取的应急措施。 启动器是安装在插座上的，如果启动器丢失，有什么办法用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？,4.6 自感和互感,练习：,1 如图所示，两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（ ） A A可能带正电且转速减小 B A可能带正电且转速增大 C A可能带负电且转速减小 D A可能带负电且转速增大,BC,4.6 自感和互