人教版选修3-2《自感和互感》-优秀课件

,0,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,*,0,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,*,自感和互感,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,。,一、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,。,演示实验,1,A,1,、,A,2,使用规格完全一样的灯泡。,闭合电键,S,，调节变阻器,R,和,R,1,，使,A,1,、,A,2,亮度相同且正常发光,.,然后断开开关,S,。,重新闭合,S,，观察到什么现象？,演示实验,1,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,。,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。,现象,分析,演示实验,2,接通电路，待灯泡,A,正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？,S,断开时，,A,灯突然,闪亮一下,才熄灭。,现象,自感电动势,磁通量变化率,正比关系,电流变化率,正比关系,正比关系,I,B,I,5,、自感电动势的大小：,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,1,、自感系数,L -,简称,自感,或,电感,二、自感系数,2,、,自感系数,L,反映线圈,自身的性质,.,插入铁芯线圈的自感系数变大,（,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,长,，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。,三、自感系数,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，灯泡会会闪亮,一下，然后熄灭或正常发光。,当自感系数很大时，在开关断开和闭合的瞬间，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。,实验,1,：（电路中电流传感器相当于电流表，因此用 来表示）,A,R,A,S,L,1,电路如图所示,当开关,S,闭合后，由传感器得到,R,中的电流随时间变化的图像。,2,传感器与,L,串联，当开关闭合后，由传感器得到,L,中的电流随时间变化的图像。,R,A,S,L,3,对比两次图像有什么不同？,流过,R,的电流,流过,L,的电流,1,应用：,在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。,2,防止：,在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。,自感现象的应用和防止,1,、,安全开关问题,电弧放电，烧坏开关，危及人身安全,2,、精密电阻,磁通量 恒,=0,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,四、自感现象应用,日光灯原理,日光灯结构：,日光灯的工作原理,自感系数较大的线圈（镇流器）在断开时能产生瞬时高压，启动器充当自动开关,自感系数很大有时会产生危害：,延时继电器,1,、演示自感的实验电路图如图所示，,L,是电感线圈，,A,1,、,A,2,是相同的灯泡，,R,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,。,A,2,A,1,L,A,1,R,A,2,S,R,1,A,2,A,1,L,A,1,R,A,2,S,R,1,2,、右图中，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。则当电键,S,闭合瞬间，比 先亮，最后 比 亮。,A,1,A,2,3,、如图所示的电路中，,D1,和,D2,是两个相同的小灯泡，,L,是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与,R,相同。在电键接通和断开时，灯泡,D1,和,D2,亮暗的顺序是,A.,接通时,D,1,先达最亮，断开时,D,1,后灭,B.,接通时,D,2,先达最亮，断开时,D,2,后灭,C.,接通时,D,1,先达最亮，断开时,D,2,后灭,D.,接通时,D,2,先达最亮，断开时,D,1,后灭,D,1,D,2,L R,S,A,4,、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,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？,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,。互感现象中产生的感应电动势，称为,互感电动势。,2,、,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,.,一、互感现象,2.,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,.,3,、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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用,。,想一想：如果左侧的电键一直处于闭合状态，那么右边的灯泡会亮吗？,产生互感现象的条件是什么？,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,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,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,C,A,L,A,1,R,A,2,S,R,1,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,反馈训练,2,、,在实验二中，若线圈,L,的电阻,R,L,与灯泡,A,的电阻,R,A,相等，则电键 断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为 图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为 图；,若,R,L,远小于,R,A,，则电键 断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为 图，通过灯泡的电流图像为 图。,I,t,A B C D,I,t,I,t,I,t,A,C,B,D,A,L,S,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,2,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,D,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,实验,1,：（电路中电流传感器相当于电流表，因此用 来表示）,A,R,A,S,L,1,电路如图所示,当开关,S,闭合后，由传感器得到,R,中的电流随时间变化的图像。,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,2,传感器与,L,串联，当开关闭合后，由传感器得到,L,中的电流随时间变化的图像。,R,A,S,L,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,3,对比两次图像有什么不同？,流过,R,的电流,流过,L,的电流,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,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,。,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,小结,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,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,电磁阻尼是导体相对于磁场运动,;,电磁驱动是磁场相对于导体运动。,安培力的作用都是,阻碍,它们间的,相对运动,。,电磁阻尼与电磁驱动的,区别和联系,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版选修,3-2,第,6,节,自感和互感,（共,44,张,PPT,）,【PPT,优秀课件,】-,精美版,