高中物理自感和互感

4 6自感和互感 物理選修3 2第四章電磁感應(yīng) 4 6自感和互感 1 發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么 2 怎樣得到這種條件 3 下面電路中當(dāng)電鍵斷開和閉合瞬間會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎 如果左側(cè)直流電源換成交流電源呢 問題 4 6自感和互感 互感現(xiàn)象 發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 互感電動(dòng)勢(shì) 這種由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì) 互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間 而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間 1 互感 一 互感現(xiàn)象 1 練習(xí)課本25頁(yè)1題 4 6自感和互感 2 互感的應(yīng)用和防止 應(yīng)用 變壓器 收音機(jī)的 磁性天線 就是利用互感現(xiàn)象制成 防止 在電力工程和電子電路中 互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路正常工作 4 6自感和互感 二 自感現(xiàn)象 如圖所示 在開關(guān)閉合或斷開的瞬間 線圈本身是否也發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象呢 1 自感現(xiàn)象 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)象叫自感現(xiàn)象 自感電動(dòng)勢(shì) 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) 2 定義 4 6自感和互感 如圖所示 閉合開關(guān)S瞬間 兩個(gè)燈泡會(huì)有什么現(xiàn)象呢 現(xiàn)象 在閉合開關(guān)S瞬間 燈A2立刻正常發(fā)光 A1卻比A2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光 原因 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)總是阻礙磁通量的變化 即阻礙線圈中電流的變化 故通過(guò)A1的電流不能立即增大 燈A1的亮度只能慢慢增加 最終與A2相同 3 演示實(shí)驗(yàn) 4 6自感和互感 如圖所示 斷開開關(guān)S瞬間 燈泡會(huì)有什么現(xiàn)象呢 現(xiàn)象 在斷開開關(guān)S瞬間 燈更亮一下 燈A過(guò)一段時(shí)間才熄滅 4 斷電自感現(xiàn)象 原因 開關(guān)斷開瞬間 由于通過(guò)L的磁通量減少 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量的減少 感應(yīng)電流沿著L A流動(dòng) 所以燈A會(huì)過(guò)一段時(shí)間才熄滅 4 6自感和互感 1 電源斷開時(shí) 通過(guò)L的電流會(huì)減小 這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是使L中的電流減小得更快些還是更慢些 2 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看做是一個(gè)電源 它能向外供電 由于開關(guān)已斷開 線圈提供的感應(yīng)電流將沿著什么途徑流動(dòng) 3 開關(guān)斷開后通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向是否一致 5 自感現(xiàn)象 思考與討論 4 6自感和互感 討論 在如圖所示的電路中 當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間 燈泡A更亮一下的條件是什么 若RA RL 有IA IL 在斷開開關(guān)的瞬間 通過(guò)燈泡的電流會(huì)瞬時(shí)增大 燈泡會(huì)更亮一下 若RA RL 有IA IL 斷開開關(guān)后 通過(guò)燈泡的電流減小 燈泡不會(huì)更亮一下 6 自感現(xiàn)象 4 6自感和互感 7 自感的應(yīng)用和防止 1 應(yīng)用 日光燈 2 防止 變壓器 電動(dòng)機(jī) 4 6自感和互感 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)斷開開關(guān)S的瞬間會(huì)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 練習(xí) A A 4 6自感和互感 3 如圖 電阻R和自感線圈L的電阻值相等 接通S 使電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) 燈泡D發(fā)光 則 在電路 a 中 斷開S D將漸變暗 在電路 a 中 斷開S D將先變得更亮 然后漸漸變暗 在電路 b 中 斷開S D將漸變暗 在電路 b 中 斷開S D將先變得更亮 然后漸漸變暗A(chǔ) B C D 練習(xí) D 4 6自感和互感 練習(xí) 4 如圖所示的電路 開關(guān)原先閉合 電路處于穩(wěn)定狀態(tài) 在某一時(shí)刻突然斷開開關(guān)S 則通過(guò)電阻R1中的電流I1隨時(shí)間變化的圖線可能是圖中的 D 4 6自感和互感 練習(xí) 5 如圖所示的電路中 A1和A2是完全相同的燈泡 線圈L的電阻可以忽略 下列說(shuō)法中正確的是 A 合上開關(guān)S接通電路時(shí) A2先亮 A1后亮 最后一樣亮B 合上開關(guān)S接通電路時(shí) A1和A2始終一樣亮C 斷開開關(guān)S切斷電路時(shí) A2立刻熄滅 A1過(guò) 會(huì)兒熄滅D 斷開開關(guān)S切斷電路時(shí) A1和A2都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅 AD 4 6自感和互感 一 互感現(xiàn)象1 互感互感現(xiàn)象互感電動(dòng)勢(shì)2 互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用 變壓器 收音機(jī)的 磁性天線 防止 電路板中防止相互干擾二 自感現(xiàn)象1 自感現(xiàn)象 會(huì)解析自感現(xiàn)象 2 自感的應(yīng)用和防止應(yīng)用 日光燈防止 變壓器 電動(dòng)機(jī) 小結(jié) 7 如圖所示兩個(gè)電阻均為R L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略 S原來(lái)斷開 電路中電流 現(xiàn)將S閉合 于是電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì) 此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是 A 使電路的電流減小 最后由I0減到零B 有阻礙電流增大的作用 最后電流小于I0C 有阻礙電流增大的作用 因而電流總保持不變D 有阻礙電流增大的作用 但電流還是增大 最后變?yōu)?I0 4 6自感和互感 練習(xí) D 4 6自感和互感 8 如圖所示的四個(gè)日光燈的接線圖中 S1為啟動(dòng)器 S2為開關(guān) L為鎮(zhèn)流器 能使日光燈正常發(fā)光的是 練習(xí) AC S2 9 如圖所示的電路中 L為電阻很小的線圈 G1和G2為零點(diǎn)在表盤中央的相同的電流表 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí) 電流表G1指針偏向右方 那么當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí) 將出現(xiàn)的現(xiàn)象是 A G1和G2指針都立刻回到零點(diǎn)B G1指針立刻回到零點(diǎn) 而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)C G1指針立刻回到零點(diǎn) 而G2指針先立即偏向左方 然后緩慢地回到零點(diǎn)D G1指針先立即偏向左方 然后緩慢地回到零點(diǎn) 而G2指針緩慢地回到零點(diǎn) 4 6自感和互感 練習(xí) D 4 6自感和互感 作業(yè) 課后練習(xí)P282 3 課后找個(gè)日光燈實(shí)物來(lái)觀察 了解它的工作原理 然后思考下面的問題 如果做實(shí)驗(yàn)一定要注意用電安全 如果電容器兩端的電壓過(guò)高 電容器的絕緣層就會(huì)破壞 成為導(dǎo)體 把兩極連接在一起 這種故障叫電容器的擊穿 這是日光燈啟動(dòng)器的一種常見故障 為什么常常出現(xiàn)這種故障 為什么電容器擊穿后日光燈不能點(diǎn)燃 說(shuō)出這種情況下可以采取的應(yīng)急措施 啟動(dòng)器是安裝在插座上的 如果啟動(dòng)器丟失 有什么辦法用一小段帶絕緣外皮的導(dǎo)線啟動(dòng)日光燈嗎 4 6自感和互感 練習(xí) 1 如圖所示 兩圓環(huán)A B置于同一水平面上 其中A為均勻帶電絕緣環(huán) B為導(dǎo)體環(huán) 當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí) B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流 則 A A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大 BC 4 6自感和互