高中物理-互感和自感课件

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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,第四章,电磁感应,4.6,互感和自感,第四章电磁感应4.6互感和自感,复习回顾：,下图为法拉第实验中的原理图，电磁感应现象的本质是什么？请以下图为例说明感应电动势的产生条件、方向如何判断和大小如何计算？感应电流的产生条件？,法拉第用过的线圈,复习回顾：法拉第用过的线圈,问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？,问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当,一、互感现象,1,、定义：,当,一个线圈,中,电流变化,，在,另一个线圈,中产生感应电动势的现象，称为,互感,。互感现象中产生的感应电动势，称为,互感电动势。,2,、本质：,一种电磁感应现象,一、互感现象1、定义：当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产,3,、应用：,利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。,3、应用：利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，,街头的变压器是中型的互感器,街头的变压器是中型的互感器,变电站的大型变压器是大型的互感器,变电站的大型变压器是大型的互感器,延时继电器,试说明这种继电器的工作原理。,延时继电器试说明这种继电器的工作原理。,4、,互感,现象的防止：,互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。,4、互感现象的防止：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线,L,问题,：,K,接通瞬间，线圈,L,本身中会不会产生感应电动势？,K,L 问题：K接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动,灯泡,A,2,立刻正常发光,，跟线圈,L,串联的灯泡,A,1,逐渐亮起来,.,现象：,通电瞬间,演示,1,灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起,电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈,L,的磁通量逐渐,增加,，,L,中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向,相反,，阻碍,L,中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。,分析：,电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L,反馈训练,1,、,实验一中，当电键闭合后，通过灯泡,A,1,的电流随时间变化的图像为 图；通过灯泡,A,2,的电流随时间变化的图像为 图。,I,t,I,t,I,t,I,t,A B C D,L,A,1,R,A,2,S,R,1,C,A,反馈训练ItItItIt A,演示,2,S,断开时，,A,灯突然闪亮一下才熄灭。,现象,：,思考与讨论：,P23,断电瞬间,演示2S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。现象：思考与讨论：,现象,:,S,断开，,A,灯突然闪一下才熄灭。,现象分析,:,现象:现象分析:,二、自感现象,1.,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,。,自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流,变化。,注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎,么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电,流的变化起延迟作用。,二、自感现象1.由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现,3.,自感电动势的方向,增 反 减 同,导体电流,增加,时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向,相反,；导体电流,减小,时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向,相同,。,3.自感电动势的方向增 反 减 同 导体电流增加时,对同一线圈,:,电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快,线圈中产生的自感电动势就大,.,电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢,线圈中产生的自感电动势就小,.,对不同线圈,:,电流变化快慢一样,自感电动势不同,对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快线圈中产生的自,三、自感系数,1,、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比,2,、自感系数,L,简称自感或电感,（,1,）决定线圈自感系数的因素：,（2）自感系数的单位：,亨利,，简称亨，符号是 H。,常用单位：毫亨（m H）微亨（,H）,实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。,3,、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力,三、自感系数1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2、自,什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？,原因：,在自感系数很大的情况下，灯泡会闪亮,一下，然后熄灭。,当,自感系数很大,时，在开关断开的瞬间，自感线圈会产生瞬时的,很高的自感电动势,，该电动势会补充A灯或A,2,灯中的电流，从而使A灯或A,2,灯中电流突然变大，所以要闪亮一下。,什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？原因：在自感系数很大的情况下,自感系数很大有时会产生危害：,4、自感现象的防止,小明去断开正在工作的大功率电动机的 开关时，被突然产生的电火花击中了，想一想，为什么？,自感系数很大有时会产生危害：4、自感现象的防止小明去断开正在,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。,双线绕法消除自感现象,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，,四、磁场的能量,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？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。,开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。,四、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开,阅读教材,P24,，回答问题：,1,、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？,2,、电的“惯性”大小与什么有关？,当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零,电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数,.,阅读教材P24，回答问题：当线圈通电,小 结,1,、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为,互感,。互感现象产生的感应电动势，称为,互感电动势。,2,、,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,。,3,、自感现象中产生的电动势叫,自感电动势,。,（,1,）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。,（,2,）自感电动势大小：,4,、自感系数,L,：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关,5,、磁场具有能量,小 结1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产,课堂训练,1,、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，当断开电键的瞬间会有,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,L A,(,A,),课堂训练,3,、上图中，电阻,R,的电阻值和电感,L,的自感系数都很大，但,L,的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当开关,S,闭合瞬间，比 先亮，最后 比 亮。,课堂训练,2,、演示自感的实验电路图如右图所示，,L,是电感线圈，,A,1,、,A,2,是规格相同的灯泡，,R,的阻值与,L,的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是 比 先亮，最后达到同样亮。,L,A,1,R,A,2,S,R,1,A2,A1,A2,A1,A1,A2,3、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直,