2014年秋高中物理4.6互感和自感课件新人教版选修.ppt

1、4.6互感和自感,复习,1、发生电磁感应的条件是什么？ 2、将磁铁插入线圈会不会发生电磁感应现象，为什么？,一、互感现象,改变滑动滑动变阻器的电阻，会不会发生电磁感应现象，为什么？,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。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。 利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象。,互感现象,互感电动势,能量,应用与防止,(1). 收音机里的“磁性天线”利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈.,(2). 延时继电器,特别提醒： 互感是一种常见的电磁感应现象！要注意，它不仅

2、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.,二、自感现象,实验1：调节滑动变阻器，使其阻值与电感阻值相同。两个小灯泡完全相同。,1电路如图所示,当开关S闭合后，观察两个小灯泡发光情况。,现象：A1缓慢变亮，最后稳定； A2立刻变亮，保持稳定。,2分析两个之路的区别？,现象：A1缓慢变亮，最后稳定； A2立刻变亮，保持稳定。,电感阻碍电流增加，而电阻不行。,区别：开关S闭合后，定值电阻R所在支路的电流立刻增加到稳定值；而线圈L所在支路需要经历一定时间电流才能达到稳定值。,I变化,B变化,变化,E感,I的变化,阻碍,通电自感,如实验电路，开关闭合电路稳定后，当开关S

3、断开。观察小灯泡发光情况，分析原因。,实验2：,现象：小灯泡闪一下后缓慢熄灭。,原因：稳定时，电感电流大于小灯泡电流，开关断开后，电感阻碍电流减小，充当电源。,现象：当S断开后，R中的电流并没有立刻消失，而是方向发生改变，并逐渐减小到零。,线圈中产生感应电动势，此时线圈相当于电源为R充电，此时电流与R原来的电流方向相反.,断电自感,1、定义：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；,2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势；,3.自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化；,4.自感电动势的方向：导体电流增加时，此时自感电动势方向与原电流方向相反；导体电流减小时，此时自感电动

4、势方向与原电流方向相同;,即自感电动势的大小与电流的变化率成正比，式中L叫作该线圈的自感系数。,自感系数L,1、L的意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量。在数值上等于通过线圈的电流在1秒内改变1A时产生的自感电动势的大小；,2、影响L的因素：实验表明，线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上的匝数越多，线圈的自感系数越大。此外，线圈有铁芯时比无铁芯时的自感系数大得多；,3、L的单位：亨利，符号“H”. 1H=103mH=106H,自感现象中的能量转化,问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至可能会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。,电流增大时，自感

5、电动势阻碍电流增大，电流克服自感电动势做功，电能转化为磁场能；当电流稳定达到最大，自感电动势为零。当电流减小时，线圈内的磁场能开始释放，转化为电能提供电流，因而在开关断开瞬间，灯泡不立即熄灭。,应用和防止,应用： 日光灯的镇流器。,防止：大型电动机的开关浸在绝缘油中。,自感现象的应用和防止,由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。,练习,1、如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（ ） A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗

6、C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗 D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗,练习,2、如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K原来是合上的，在K断开后，分析： （1）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？ （2）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？,练习,3、关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ） A线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C线圈中电流变化越快，自感系数越大 D线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 4如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ ） A小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B小灯立即亮，小灯立即熄灭 C小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭,练习,4如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭