高二物理 4.6《自感和互感》課件（1）（新人教版選修3-2）(1)

歡迎進(jìn)入物理課堂 4 6互感和自感 滑動變阻器P滑動時 線圈2中是否有感應(yīng)電流 一 互感現(xiàn)象 1 當(dāng)一個線圈中電流變化 在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象 稱為互感 互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 稱為互感電動勢 2 利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈 因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用 變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的 問題情景 如圖斷開或閉合開關(guān)瞬間 CD中會有感應(yīng)電流嗎 這是互感嗎 I 3 互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間 且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間 滑動變阻器P滑動時 線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 線圈1中是否也會發(fā)生電磁感應(yīng)象 二 自感現(xiàn)象 1 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 叫自感現(xiàn)象 自我感應(yīng) 2 自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢 開關(guān)閉合現(xiàn)象 演示1 A2先亮A1后亮 實(shí)驗(yàn)一 通電自感現(xiàn)象 在閉合開關(guān) 瞬間 燈A2立刻正常發(fā)光 A1卻比A2遲一段時間才正常發(fā)光 原因 由于線圈 自身的磁通量增加而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢 這個電動勢總是阻礙磁通量的變化即阻礙線圈中電流的變化 故通過A1的電流不能立即增大 A1的亮度只能慢慢增加 最終與A2相同 結(jié)論1 自感電動勢的作用 阻礙 原電流的增加 但最終沒有 阻止 其增加 例1 實(shí)驗(yàn)一中 當(dāng)電鍵閉合后 通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為 圖 通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為 圖 ABCD C A 課堂例題 觸摸電壓實(shí)驗(yàn) 工作原理 利用充電電池供電能產(chǎn)生30萬伏的高壓 使侵犯者瞬間失去抵抗力 而這種高壓低電流的工作原理 是不會造成嚴(yán)重傷害的 開關(guān)斷開現(xiàn)象 演示2 燈泡閃亮后熄滅 實(shí)驗(yàn)二 斷電自感 結(jié)論2 自感電動勢的作用 阻礙 原電流的減少 但最終沒有 阻止 其減少 例2 在實(shí)驗(yàn)二中 若線圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等 則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為 圖 通過燈泡的電流隨時間的變化圖像為 圖 若RL遠(yuǎn)小于RA 則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為 圖 通過燈泡的電流圖像為 圖 ABCD A C B D 課堂例題 三 自感系數(shù) 1 自感電動勢的大小 與電流的變化率成正比 2 自感系數(shù)L 簡稱自感或電感 1 決定線圈自感系數(shù)的因素 2 自感系數(shù)的單位 亨利 簡稱亨 符號是H 常用單位 毫亨 mH 微亨 H 實(shí)驗(yàn)表明 線圈越大 越粗 匝數(shù)越多 自感系數(shù)越大 另外 帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多 3 自感物理意義 描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力 自感系數(shù)很大有時會產(chǎn)生危害 四 磁場的能量 問題 在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中 為什么開關(guān)斷開后 燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間 甚至?xí)仍瓉砀?試從能量的角度加以討論 開關(guān)閉合時線圈中有電流 電流產(chǎn)生磁場 能量儲存在磁場中 開關(guān)斷開時 線圈作用相當(dāng)于電源 把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能 學(xué)以致用 例1 關(guān)于自感現(xiàn)象 下列說法正確的是 A 感應(yīng)電流一定和原電流方向相反B 線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大時 其自感系數(shù)一定較大C 對于同一線圈 當(dāng)電流變化較快時 線圈中的自感系數(shù)較大D 對于同一線圈 當(dāng)電流變化較快時 線圈中的自感電動勢也較大 D 例2 如圖所示 L為自感系數(shù)較大的線圈 電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光 當(dāng)斷開電鍵的瞬間會有A 燈A立即熄滅B 燈A慢慢熄滅C 燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D 燈A突然閃亮一下再突然熄滅 A 例3 如圖所示 兩個電阻均為R 電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì) S原來斷開 電路中電流 現(xiàn)將S閉合 于是電路中產(chǎn)生了自感電動勢 此自感電動勢的作用是 使電路的電流減小 最后減小為零有阻礙電流增大的作用 最后電流小于有阻礙電流增大的作用 因而電流總保持不變有阻礙電流增大的作用 但電流最后還是變?yōu)?D 例4 如圖所示 電路甲 乙中 電阻R和自感線圈L的電阻值都很小 接通S 使電路達(dá)到穩(wěn)定 燈泡D發(fā)光 則 A 在電路甲中 斷開S D將逐漸變暗B 在電路甲中 斷開S D將先變得更亮 然后漸漸變暗C 在電路乙中 斷開S D將漸漸變暗D 在電路乙中 斷開S D將變得更亮 然后漸漸變暗 AD 一 互感現(xiàn)象 二 自感現(xiàn)象 1 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 叫自感現(xiàn)象 當(dāng)一個線圈中電流變化 在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象 稱為互感 應(yīng)用 變壓器 2 通電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙自身電流的增大 斷電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙自身電流的減小 三 自感系數(shù) 1 自感電動勢的大小 2 自感系數(shù)L 與線圈的大小 形狀 圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān) 小結(jié) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全