第四章第六节互感和自感课件

栏目导引,知能演练,轻松闯关,寻规探法,思维启迪,要点探究,讲练互动,新知初探,自主学习,第四章电磁感应,第六节互感和自感,第四章电磁感应,第六节互感和自感第四章电磁感应,学习目标,1.,了解互感现象及互感现象的应用,2,了解自感现象，认识自感电动势对电路中电流的影响,3,了解自感系数的意义和决定因素,4,知道磁场具有能量,学习目标,新知初探自主学习,一、互感现象,研学教材,1,互感：,两个相互靠近的线圈，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,_,，这种现象叫做互感,2,互感的应用和危害,(1),应用：传递,_,，如变压器、收音机的磁性天线,(2),危害：影响电路的正常工作,感应电动势,能量,新知初探自主学习一、互感现象感应电动势能量,成功体验,如图所示是一种延时继电器的示意图铁芯上有两个线圈,A,和,B,.,线圈,A,跟电源连接，线圈,B,两端连在一起，构成一个闭合电路在断开开关,S,的时候，弹簧,K,并不会立刻将衔铁,D,拉起而使触头,C,(,连接工作电路,),离开，而是过一小段时间后才执行这个动作延时继电器就是这样得名的请解释：,(1),当开关,S,断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？,(2),如果线圈,B,不闭合，是否会对延时效果产生影响？为,什么？,成功体验,提示：,(1),开关,S,断开时，将在线圈,B,中产生互感电动势，闭合电路中形成电流，电磁铁仍然有磁性吸住衔铁,D,，随电流的逐渐减小，磁性逐渐变弱直至电磁铁磁性消失，弹簧,K,才会将衔铁,D,拉起而使触头,C,离开,(2),如果线圈,B,不闭合，在开关,S,断开时，线圈,B,中不会产生电流，电磁铁的磁性很快消失，也就没有了延时效果,提示：(1)开关S断开时，将在线圈B中产生互感电动势，闭合电,二、自感现象,自主探究,下表给出了通电自感和断电自感实验中观察到的现象，通过分析，回答下列问题：,(1),自感电动势具有什么作用？,(2),在断电自感实验中，要使灯泡在开关断开时比原来更亮，需要满足什么条件？,二、自感现象,电路,现象,通电自感,接通电源的瞬间，灯泡,A,1,缓慢变亮,断电自感,断开开关的瞬间，灯泡,A,逐渐变暗有时灯泡,A,会闪亮一下，然后逐渐变暗,电路现象通电自感 接通电源的瞬间，灯泡A1缓慢变亮断电自感断,成功发现,1,自感现象：,当一个线圈中的电流发生变化时，在它本身激发出,_,的现象,2,自感电动势：,_,现象中产生的电动势,3,自感电动势的作用,电流增加时，自感电动势阻碍电流的,_,；电流减小时，自感电动势阻碍电流的,_,，即自感电动势总是阻碍,_,4,在断电自感实验中，要使灯泡在开关断开时更亮，则需满足开关闭合时，线圈中的电流比灯泡中的电流,_,感应电动势,自感,增加,减小,电流的变化,大,成功发现感应电动势自感增加减小电流的变化大,亨利,H,匝数,铁芯,亨利H匝数铁芯,成功体验,判断正误,(1),线圈中的电流不变时，自感电动势为,0,，则自感系数为,0,(,),(2),线圈的自感系数与电流的变化率成正比,(,),(3),线圈的自感系数与自感电动势的大小、电流的变化情况无关,(,),(4),自感电动势的方向总是与原电流方向相反,(,),提示：,(1),(2),(3),(4),成功体验,四、磁场的能量,自研教材,线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源把能量输送给,_,，储存在,_,中；线圈中电流从有到无时：磁场从有到无，磁场中的能量释放出来转化为,_,磁场,磁场,电能,四、磁场的能量磁场磁场电能,成功体验,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？试从能量的角度加以解释,提示：,开关断开后，线圈中储存的能量释放出来转化为电能，故灯泡发光持续一会,成功体验,要点探究讲练互动,要点一对自感现象的理解,1,对自感现象的理解,自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律,2,对自感电动势的理解,(1),产生原因,通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势,要点探究讲练互动要点一对自感现象的理解,(2),自感电动势的方向,当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同,(,即：增反减同,),(3),自感电动势的作用,阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化，只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用,(2)自感电动势的方向,3,对电感线圈阻碍作用的理解,(1),若电路中的电流正在改变，电感线圈会产生自感电动,势阻碍电路中电流的变化，使得通过电感线圈的电流不能,突变,(2),若电路中的电流是稳定的，电感线圈相当于一段导线，其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,3对电感线圈阻碍作用的理解,如图所示的电路中，电源电动势为,E,，内阻,r,不能忽略,R,1,和,R,2,是两个定值电阻，,L,是一个自感系数较大的线圈开关,S,原来是断开的，从闭合开关,S,到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过,R,1,的电流,I,1,和通过,R,2,的电流,I,2,的变化情况是,(,),A,I,1,开始较大而后逐渐变小,B,I,1,开始很小而后逐渐变大,C,I,2,开始很小而后逐渐变大,D,I,2,开始较大而后逐渐变小,例,1,如图所示的电路中，电源电动势为E，,【,思路点拨,】,(1),电流变化时，电感线圈对电流的变化有阻碍作用,(2),电流稳定时，电感线圈相当于一段导线,【,解析,】,闭合开关,S,时，由于,L,是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻碍电流的变化，所以开始,I,2,很小，随着电流达到稳定，自感作用减小，,I,2,开始逐渐变大闭合开关,S,时，由于线圈阻碍作用很大，路端电压较大，随着自感作用减小，路端电压减小，所以,R,1,上的电压逐渐减小，电流,I,1,逐渐减小，故选,AC.,【,答案,】,AC,【思路点拨】(1)电流变化时，电感线圈对电流的变化有阻碍作,跟踪训练,1,下列说法正确的是,(,),A,当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势,B,当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反,C,当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,D,当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,跟踪训练1下列说法正确的是(),解析：选,AC.,由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中的电流不变时，不产生自感电动势，,A,正确；当线圈中的电流反向时，相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，,B,错误；当线圈中的电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，所以选项,C,正确，同理可知选项,D,错误故选,AC.,解析：选AC.由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中的电流不变时,要点二通电、断电自感中，灯泡亮度变化的分析,1,在通电自感中，并联的两个灯泡不同时亮起,如图所示的电路，两灯泡规格相同，接通开关后调节电,阻,R,，使两个灯泡亮度相同，然后断开电路，再次接通的,瞬间,要点二通电、断电自感中，灯泡亮度变化的分析,条件,现象,原因,S,闭合的瞬间,A,2,先亮,由于,A,2,支路为纯电阻不产生自感现象,A,1,逐渐亮起,由于,L,的自感作用阻碍,A,1,支路电流增大,条件现象原因S闭合的瞬间A2先亮由于A2支路为纯电阻不产生自,2.,在断电自感中，灯泡的亮度变化,自感电动势,(,的方向,),总是要阻碍引起自感的电流的变化，就好像感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化一样自感电动势阻碍的对象是,“,电流的变化,”,，而不是电流本身,2.在断电自感中，灯泡的亮度变化,第四章第六节互感和自感课件,第四章第六节互感和自感课件,如图甲、乙电路中，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，灯泡发光下列判断正确的是,(,),例,2,如图甲、乙电路中，电阻R和自感线,A,在电路甲中断开,S,，灯泡将渐渐变暗,B,在电路甲中断开,S,，灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗,C,在电路乙中断开,S,，灯泡将渐渐变暗,D,在电路乙中断开,S,，灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗,A在电路甲中断开S，灯泡将渐渐变暗,【,解析,】,电路甲稳定时，,I,L,I,灯,，断开,S,时，线圈,L,与灯泡、电阻,R,组成临时回路，自感电动势阻碍电流减小，线圈及灯泡中电流逐渐减小，灯泡渐渐变暗，,A,正确，,B,错误电路乙稳定时，,I,L,I,灯,，断开,S,时，线圈,L,与灯泡、电阻,R,组成临时回路，由于自感作用，线圈中电流逐渐减小，灯泡中电流与线圈中电流大小相等，先变为,I,L,，后逐渐减小，所以灯泡先变得更亮，然后渐渐变暗，,C,错误，,D,正确故选,AD.,【,答案,】,AD,【解析】电路甲稳定时，ILI灯，断开S时，线圈L与灯泡、,【,规律总结,】,(1),“,阻碍,”,不是,“,阻止,”,“,阻碍,”,电,流变化的实质是使电流不发生,“,突变,”,，使其变化过程有,所延缓,(2),当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路；当电路稳定时，相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线,(,短路,),；当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源,(3),断电自感现象中，灯泡闪亮与否，要看断前,L,中的电流与灯泡中电流的关系,【规律总结】(1)“阻碍”不是“阻止”“阻碍”电,跟踪训练,2,如图所示，,A,和,B,是电阻均为,R,的电灯，,L,是自感系数较大的线圈当,S,1,闭合、,S,2,断开且电路稳定时，,A,、,B,亮度相同闭合,S,2,，待电路稳定后将,S,1,断开，下列说法中正确的是,(,),A,B,灯立即熄灭,B,A,灯将比原来更亮一些后再熄灭,C,有电流通过,B,灯，方向为,c,d,D,有电流通过,A,灯，方向为,b,a,跟踪训练2如图所示，A和B是电阻均为R的电灯，L是自感系数较,解析：选,AD.S,1,断开，灯,A,与线圈构成闭合回路，灯,B,中无电流，故,A,正确，,C,错误；,S,1,断开前，灯,A,与线圈中的电流相同，所以,A,灯不会闪亮，,B,错误；,S,1,断开后，线圈中的电流方向不变，自感电动势方向向右，灯,A,中电流方向为,b,a,，,D,正确故选,AD.,解析：选AD.S1断开，灯A与线圈构成闭合回路，灯B中无电流,寻规探法思维启迪,自感现象中的图象,【,范例,】,如图所示的电路中，电源的电动势为,E,，内阻为,r,，电感,L,的电阻不计，电阻,R,的阻值大于灯泡,D,的阻值在,t,0,时刻闭合开关,S,，经过一段时间后，在,t,t,1,时刻断开,S.,下列表示,A,、,B,两点间电压,U,AB,随时间,t,变化的图象中，正确的是,(,),寻规探法思维启迪自感现象中的图象,第四章第六节互感和自感课件,【,解析,】,闭合开关,S,后，灯泡,D,直接发光，电感,L,的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增,大，则路端电压,U,AB,逐渐减小；断开开关,S,后，灯泡,D,中原来的电流突然消失，电感,L,中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小，所以灯泡,D,中电流将反向，并逐渐减小为零，即,U,AB,反向逐渐减小为零，故选,B.,【,答案,】,B,【解析】闭合开关S后，灯泡D直接发光，电感L的电流逐渐增大,【,名师归纳,】,通电时，线圈中的电流逐渐增大到稳定值，断电时，线圈中的电流方向不变，电流逐渐减小,.,【名师归纳】通电时，线圈中的电流逐渐增大到稳定值，断电时，,知能演练轻松闯关,知能演练轻松闯关,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放,