鲁科版高中物理选修3222自感名师公开课优质ppt课件

第第2节节 自感自感第2节 自感1、电磁感应现象发生的条件是什么？、电磁感应现象发生的条件是什么？-磁通量发生变化磁通量发生变化。2、你能否举例说一说：各种发生电磁感应现象的、你能否举例说一说：各种发生电磁感应现象的形式？形式？-磁场变化、面积变化、夹角变化磁场变化、面积变化、夹角变化。思考提问思考提问问题提出：问题提出：在电磁感应现象中，如果线圈中的电流发在电磁感应现象中，如果线圈中的电流发生变化，必然会使穿过线圈的磁通量发生变化。这种由生变化，必然会使穿过线圈的磁通量发生变化。这种由线圈自身的电流变化而引起的磁通量变化能否也产生电线圈自身的电流变化而引起的磁通量变化能否也产生电磁感应，这又是一种什么样的电磁感应现象呢？磁感应，这又是一种什么样的电磁感应现象呢？1、电磁感应现象发生的条件是什么？思考提问问题提出：在电磁感1.1.断电自断电自感感实验探究：实验探究：(一一)、自感现象：自感现象：1.断电自感实验探究：(一)、自感现象：【演示实验演示实验2】断电自感现象断电自感现象。现象现象:开关断开时，灯泡不是立即熄灭，而是先闪亮开关断开时，灯泡不是立即熄灭，而是先闪亮一下，然后熄灭。一下，然后熄灭。IIII【演示实验2】断电自感现象。现象:开关断开时，灯泡不是立即OtI1 1、灯的感应电流方向如何？、灯的感应电流方向如何？2 2、灯的原电流方向如何？、灯的原电流方向如何？3 3、通过灯的电流怎样变化？、通过灯的电流怎样变化？分析断电自感：分析断电自感：I原原I自自E自自B原原且且I原原原原B感感与与B原原同向同向I自自与与I原原同同向，即向，即E自自阻碍阻碍I原原，这时线圈作为电，这时线圈作为电源，源，I自自通过灯，即灯逐渐熄灭通过灯，即灯逐渐熄灭OtI1、灯的感应电流方向如何？2、灯的原电流方向如何？3、2.通电自感通电自感现象：现象：A灯立即亮，灯立即亮，B灯逐渐亮灯逐渐亮2.通电自感BA现象：A灯立即亮，B灯逐渐亮 现象：在闭合开关现象：在闭合开关S的瞬间，灯的瞬间，灯2立刻正常光而立刻正常光而灯灯1却是逐渐从暗到明，要比灯却是逐渐从暗到明，要比灯1迟一段时间正常迟一段时间正常发光发光分析：分析：由于线圈由于线圈L L自身的磁通量增加，而产生了感应自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加它的亮度只能慢慢增加 现象：在闭合开关S的瞬间，灯2立刻正常光而灯1却是逐流过流过A A、B B灯的电流随时间怎样变化？灯的电流随时间怎样变化？先演示上述实验，再从理论上分析：先演示上述实验，再从理论上分析：IAIBItABI原原I自自E自自B原原且且B B原原且且原原B B感感（由楞（由楞）I原原I I自自（由安培（由安培）(与与I I原原反向，阻碍反向，阻碍I I原原增大）增大）I原原原原B感感与与B原原反向反向I自自与与I原原反反向，即向，即E自自阻碍阻碍I原原 I原原逐渐逐渐，即，即B灯灯逐渐亮逐渐亮注：线圈中感应电动势只是注：线圈中感应电动势只是阻碍阻碍原电流原电流变化，而非变化，而非阻止阻止，虽延缓了电流变化进，虽延缓了电流变化进程，但最终电流仍然达到最大值，程，但最终电流仍然达到最大值，B B最最终会正常发光终会正常发光流过A、B灯的电流随时间怎样变化？先演示上述实验，再从理论上注：注：自感产生原因：自感产生原因：导体自身电流导体自身电流I原原产生磁场：产生磁场：I原原变化变化原原变化变化产生产生E自自一般电磁感应原因：一般电磁感应原因：外加磁场：外加磁场：B外外或或S等变化等变化 原原变化变化产生产生E感感归纳总结：归纳总结：当导体中的电流发生变化时，导体当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做叫做自自感现象。感现象。这种现象中产生的感应电动势，叫做这种现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势自感电动势。一、自感现象一、自感现象注：归纳总结：当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电讨论讨论:小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？LRK图图 3abAE讨论:小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？LRK图 3abAE 二、二、自感系数自感系数L1、自感电动势的大小、自感电动势的大小：自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。变化的快慢有关。二、自感系数L1、自感电动势的大小：2、自感系数：、自感系数：L称为线圈的自感系数，简称自感或称为线圈的自感系数，简称自感或电感。电感。L的大小跟线圈的形状、长短、匝的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。数、有无铁芯有关。单位：亨利单位：亨利(H)1H=103mH=106H2、自感系数：课堂练习：课堂练习：1、关于自感现象，正确的说法是关于自感现象，正确的说法是：（：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；圈中产生的自感电动势也越大；D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。D课堂练习：D2.如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是两个电阻的阻值都是R，电键，电键S原来打开，电流为原来打开，电流为I0，今，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（这电动势（）A.有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零减少到零B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2 I0SRRI0LD 提示：线圈中的电流不能突变提示：线圈中的电流不能突变 2.如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个R2LR1SA1A23、如图示电路，合上如图示电路，合上S时，发现电流表时，发现电流表A1向右向右偏，则当断开偏，则当断开S的瞬间，电流表的瞬间，电流表A1、A2指针的指针的偏转情况是：（偏转情况是：（）A.A1向左，向左，A2向右向右B.A1向右，向右，A2向左向左C.A1、A2都向右都向右D.A1、A2都向左都向左解：解：合上合上S后稳定时，后稳定时，R2和和L中电流方向向右中电流方向向右 断开断开S的瞬间，的瞬间，L中电流不能突变，仍然向右，中电流不能突变，仍然向右，通过闭合回路中的电流为逆时针方向，通过闭合回路中的电流为逆时针方向，A1中电流方中电流方向与原来相反。向与原来相反。所以所以 A1向左，向左，A2向右向右 AR2LR1SA1A23、如图示电路，合上S时，发现电流表4、如图示电路，合上如图示电路，合上S时，发现电流表时，发现电流表A1向左向左偏，则当断开偏，则当断开S的瞬间，电流表的瞬间，电流表A1、A2指针的指针的偏转情况是：（偏转情况是：（）A.A1向左，向左，A2向右向右B.A1向右，向右，A2向左向左C.A1、A2都向右都向右D.A1、A2都向左都向左LR2R1SA1A2解：解：合上合上S后稳定时，后稳定时，R2和和L中电流方向向右，指针左偏中电流方向向右，指针左偏 断开断开S的瞬间，的瞬间，L中电流不能突变，中电流不能突变，A2向左偏，向左偏，通过闭合回路中的电流为逆时针方向，通过闭合回路中的电流为逆时针方向，A1中电流方中电流方向与原来相反，指针右偏。向与原来相反，指针右偏。所以所以 A1向右，向右，A2向左向左 B4、如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开5、同上题的电路中，同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，是一带铁芯的线圈，R为电阻。两为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数两电流表的读数I1、I2的大小关系是（的大小关系是（）A、接通时、接通时I1I2；B、接通时、接通时I2I2，断开时，断开时I1I2；D、接通时、接通时I1=I2，断开时，断开时I1I2。R2LR1SA1A2B5、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的谢谢同学们！