高中物理自感和互感

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,A,2,立刻正常发光，,A,1,却比,A,2,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,A,1,的电流不能立即增大，灯,A,1,的亮度只能慢慢增加，最终与,A,2,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,R,A,R,L,，有,I,A,I,L,，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,R,A,R,L,，有,I,A,I,L,，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,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,R,1,中的电流,I,1,随时间变化的图线可能是图中的,( ),D,4.6,自感和互感,练习：,5,如图所示的电路中，,A,1,和,A,2,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，,A,2,先亮，,A,1,后亮，最后一样亮,B,合上开关,S,接通电路时，,A,1,和,A,2,始终一样亮,C,断开开关,S,切断电路时，,A,2,立刻熄灭，,A,1,过,会儿熄灭,D,断开开关,S,切断电路时，,A,1,和,A,2,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,I,0,减到零,B,有阻碍电流增大的作用，最后电流,小于,I,0,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,2I,0,4.6,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，,S,1,为启动器，,S,2,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，,G,1,和,G,2,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,1,指针偏向右方，那么当开关,S,断开时，将出现的现象是（ ）,A,G,1,和,G,2,指针都立刻回到零点,B,G,1,指针立刻回到零点，而,G,2,指针缓慢地回到零点,C,G,1,指针立刻回到零点，而,G,2,指针先,立即偏向左方，然后缓慢地回到零点,D,G,1,指针先立即偏向左方，然后缓慢,地回到零点，而,G,2,指针缓慢地回到零点,4.6,自感和互感,练习：,D,G,1,G,2,4.6,自感和互感,作业：（课后练习,P,28,2,、,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,自感和互感,1,如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒,PQ,、,MN,，当,PQ,在外力作用下运动时，,MN,在磁场力作用下向右运动，则,PQ,所做的运动可能是（ ）,A,向右匀加速运动,B,向左匀加速运动,C,向右匀减速运动,D,向左匀减速运动,练习：,BC,4.6,自感和互感,谢谢指导,再见！,