人教版選修32 4.6互感和自感 課件（31張）.ppt

互感和自感 復(fù)習(xí)回顧 1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的條件是什么 磁通量發(fā)生變化 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)電流表中有沒(méi)有電流 電能是哪里來(lái)的 當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí) 它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 互感電動(dòng)勢(shì) 這種現(xiàn)象叫做互感 一 互感現(xiàn)象 看圖回答以下問(wèn)題 1 螺線管中有無(wú)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流有無(wú)關(guān)系 2 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中的磁場(chǎng)是否變化 3 當(dāng)電流變化時(shí) 通過(guò)螺線管中的磁通量是否變化 4 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 5 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中是否產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 二 自感現(xiàn)象 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 2 自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 導(dǎo)體本身電流變化 引起磁通量的變化 1 定義 3 自感電動(dòng)勢(shì) 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì) 1 定義 現(xiàn)象 在閉合開(kāi)關(guān)s的瞬間 燈1立刻正常發(fā)光 而燈2卻是逐漸從暗到明 要比燈1遲一段時(shí)間正常發(fā)光 為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象呢 原因分析 由于線圈l自身的磁通量增加 而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙磁通量的增加 即原來(lái)所加電壓相反 阻礙線圈中電流的增加 故通過(guò)與線圈串聯(lián)的燈泡的電流不能立即增大到最大值 它的亮度只能慢慢增加 結(jié)論1 當(dāng)導(dǎo)體中原來(lái)的電流增加時(shí) 自感電動(dòng)勢(shì)阻礙其增加 如圖燈泡和直流電阻很小的線圈并聯(lián)組成電路 則在開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象 如圖燈泡和直流電阻很小的線圈并聯(lián)組成電路 則在開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí) 燈泡不是立即熄滅 而是先閃亮一下 然后熄滅 為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象呢 提示 斷電前后情況比較 分析 斷電前通過(guò)a燈的電流是由電源提供的 根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律可知 線圈l的電阻由于很小 故電路中的電流大部分流過(guò)線圈l 有il ia 斷電后 線圈l由于自感作用 將阻礙自身電流的減小 結(jié)果線圈中的電流il反向流過(guò)燈a 然后逐漸減弱 所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn) 結(jié)論2 當(dāng)導(dǎo)體中原來(lái)的電流減小時(shí) 自感電動(dòng)勢(shì)阻礙其減小 討論 小燈泡在熄滅之前是否要閃亮一下 注意 1 不能認(rèn)為任何斷電現(xiàn)象燈都會(huì)閃一下當(dāng)il ia時(shí) 會(huì)閃一下 再逐漸熄滅當(dāng)il ia或il ia時(shí) 不會(huì)閃 逐漸熄滅 2 斷電實(shí)驗(yàn)中 線圈的電流方向不變 而燈電流方向與原來(lái)方向相反 3 原來(lái)的il和ia哪一個(gè)大 要由l的直流電阻rl與a的電阻ra的大小來(lái)決定 如果rl ra 則il ia 如果rlia b 1 為了使燈泡閃亮效果更明顯對(duì)線圈l應(yīng)該有什么樣的要求 討論 2 為了使燈泡持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間對(duì)線圈l應(yīng)該有什么樣的要求 2 自感電動(dòng)勢(shì)的作用 延緩電流變化 阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化 a 導(dǎo)體中原電流增大時(shí) 自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大 b 導(dǎo)體中原電流減小時(shí) 自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小 阻礙 不是 阻止 電流還是變化的 自感電動(dòng)勢(shì)的方向 楞次定律 增反減同 3 自感電動(dòng)勢(shì)的大小 自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣 跟穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān) 而在自感現(xiàn)象中 穿過(guò)線圈的磁通量是由電流引起的 故自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān) 三 自感系數(shù)l 上式中的l稱(chēng)為線圈的自感系數(shù) 簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感 l的大小跟線圈的形狀 長(zhǎng)短 匝數(shù) 有無(wú)鐵芯有關(guān) 單位 亨利 h 1h 103mh 106 h l的大小表明了線圈對(duì)電流變化的阻礙作用大小 反映了線圈對(duì)電流變化的延時(shí)作用的強(qiáng)弱 四 自感現(xiàn)象的防止及應(yīng)用 1 日光燈原理 應(yīng)用 日光燈的構(gòu)造 鎮(zhèn)流器的作用 是自感系數(shù)很大的帶鐵心的線圈 啟動(dòng)時(shí) 產(chǎn)生高電壓 幫助點(diǎn)燃 正常工作時(shí)的線圈起降壓限制電流作用 保護(hù)燈管 注意 燈管兩端的電壓與鎮(zhèn)流器的電壓之和不等于電源電壓 啟動(dòng)器的作用 自動(dòng)開(kāi)關(guān)可用普通開(kāi)關(guān)或短絕緣導(dǎo)線代替 正常工作時(shí)不起作用 可以去掉 四 自感現(xiàn)象的防止及應(yīng)用 2 電阻雙線繞法 防止 家用日光燈電路如圖示 s為啟動(dòng)器 a為燈管 l為鎮(zhèn)流器 關(guān)于日光燈的工作原理 下列說(shuō)法正確的是 a 鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟奲 在日光燈的啟動(dòng)階段 鎮(zhèn)流器能提供一個(gè)瞬時(shí)高壓 使燈管開(kāi)始工作c 日光燈正常發(fā)光時(shí) 啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片是分離的d 日光燈發(fā)出柔和的白光是由汞原子受到激發(fā)后直接輻射的 南通04年調(diào)研二7 bc 課堂練習(xí) 1 關(guān)于自感現(xiàn)象 正確的說(shuō)法是 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(dòng)勢(shì)較大的其自感系數(shù)一定較大 c 對(duì)于同一線圈 當(dāng)電流變化越大時(shí) 線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大 d 自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原來(lái)電流變化的 d 2 如圖所示 多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計(jì) 兩個(gè)電阻的阻值都是r 電鍵s原來(lái)打開(kāi) 電流為i0 今合上電鍵將一電阻短路 于是線圈有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生 這電動(dòng)勢(shì) a 有阻礙電流的作用 最后電流由i0減少到零b 有阻礙電流的作用 最后電流總小于i0c 有阻礙電流增大的作用 因而電流i0保持不變d 有阻礙電流增大的作用 但電流最后還是增大到2i0 d 提示 線圈中的電流不能突變 3 如圖示電路 合上s時(shí) 發(fā)現(xiàn)電流表a1向左偏 則當(dāng)斷開(kāi)s的瞬間 電流表a1 a2指針的偏轉(zhuǎn)情況是 a a1向左 a2向右b a1向右 a2向左c a1 a2都向右d a1 a2都向左 l 解 合上s后穩(wěn)定時(shí) r2和l中電流方向向右 指針左偏 斷開(kāi)s的瞬間 l中電流不能突變 a2向左偏 通過(guò)閉合回路中的電流為逆時(shí)針?lè)较?a1中電流方向與原來(lái)相反 指針右偏 所以a1向右 a2向左 b 4 同上題的電路中 l是一帶鐵芯的線圈 r為電阻 兩條支路的直流電阻相等 那么在接通和斷開(kāi)電鍵的瞬間 兩電流表的讀數(shù)i1 i2的大小關(guān)系是 a 接通時(shí)i1i2 b 接通時(shí)i2i2 斷開(kāi)時(shí)i1 i2 d 接通時(shí)i1 i2 斷開(kāi)時(shí)i1 i2 b 5 如圖ab是相同的小燈泡 l是帶鐵芯的線圈