2.4互感和自感課件-高二下學(xué)期物理人教版選擇性

2.4互感和自感人教版（2019）高中物理（必修選擇性必修第二冊）第二章安培力與洛倫茲力老師：

授課時間：觀察實驗如何解釋實驗現(xiàn)象？

兩個線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機（或MP3等）的音頻輸出端連接，線圈B與擴音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時就能在擴音器上聽見由手機輸出的聲音。第2頁課堂導(dǎo)入問題你能用所學(xué)知識解釋這一現(xiàn)象？觀察實驗如何解釋實驗現(xiàn)象？當線圈靠近電磁爐時：燈泡為什么會發(fā)光？手機為什么能夠被充電？第3頁課堂導(dǎo)入劃時代的發(fā)現(xiàn)1831年，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上。一個線圈接電源G電源法拉第用過的線圈另一個線圈接“電流表”當給一個線圈通電或斷電的瞬間，在另一個線圈上出現(xiàn)了電流。在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。第4頁課堂導(dǎo)入1.定義：把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在一起，當一個線圈中電流變化時，另一個線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做互感電動勢。一、互感現(xiàn)象新課講授城鄉(xiāng)變壓器收音機里的磁性天線

無線充電器

2.應(yīng)用：傳遞能量和傳遞信息第5頁知識講解3、互感的危害與防止影響因素：形狀、大小、匝數(shù)、有無鐵芯、相對位置等。

實際上互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，也可以發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間。會影響電路的正常工作。手機發(fā)射出的無線電波（射頻電磁輻射），能使接受無線電的天線感生射頻電流。當射頻電流在金屬導(dǎo)體間環(huán)流時，遇有銹蝕或接觸不良，就會產(chǎn)生射頻火花?；ジ鞋F(xiàn)象能發(fā)生在兩個相互靠的很近的電路之間，有時會影響電路工作，因此也要設(shè)法減小電路間互感的影響。第6頁知識講解線圈中電流發(fā)生變化，是否也會在自己的回路里產(chǎn)生電動勢？

當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場激發(fā)出本身感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢。思考與討論：新課講授第7頁知識講解觀察兩個燈泡的發(fā)光情況A1、A2使用規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R

和R1

，使A1、A2亮度相同且正常發(fā)光.

然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：在閉合開關(guān)Ｓ瞬間，燈A2立刻正常發(fā)光，A1卻緩慢發(fā)光，比A2遲一會兒才正常發(fā)光。你能解釋以下這是為什么嗎？第8頁知識講解分析：B原B感E感通過電感線圈I↑?Φ↑?電動勢，阻礙Φ增加電感?阻礙線圈中的電流達到正常值。所以與電感串聯(lián)的A1不會立刻亮起來，而是隨著電流的增大逐漸亮起來。第9頁知識講解觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度按圖連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時燈泡的亮度。演示前思考下列問題：1.電源斷開時，通過線圈L的電流減小，這時會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的作用是使線圈L中的電流減小得更快些還是更慢些？2.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈可以看作一個電源，它能向外供電。由于開關(guān)已經(jīng)斷開，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動？第10頁知識講解線圈中電流方向向左原電流磁場向左感應(yīng)電流磁場向左感應(yīng)電流的方向向左電鍵斷開時B感B原斷電自感實驗現(xiàn)象解釋:新課講授(1)緩慢熄滅原因第11頁知識講解新課講授斷電自感實驗現(xiàn)象解釋:(2)閃亮一下的原因分析：斷電前根據(jù)電路中并聯(lián)規(guī)律，若線圈L的電阻小于燈泡的電阻，則有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反向流過燈泡，然后逐漸減弱，所以有燈閃亮一下再熄滅的現(xiàn)象出現(xiàn)。斷開前斷開后LLAA第12頁知識講解新課講授思考與討論:斷電時，與線圈并聯(lián)的燈泡一定會閃亮一下后在慢慢熄滅嗎？(1)不能認為任何斷電現(xiàn)象燈都會閃一下①當IL>IA時，會閃一下，再逐漸熄滅;②當IL<IA或

IL=IA時，不會閃，逐漸熄滅。(2)原來的IL和IA哪一個大，要由L的直流電阻RL與燈泡的電阻RA的大小來決定。①如果RL≥RA，則IL≤IA；②如果RL<RA，則IL>IA。第13頁知識講解3.自感電動勢的方向：總是阻礙線圈中原電流的變化（1）導(dǎo)體電流增加時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向相反；（2）導(dǎo)體電流減小時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向相同.增反減同二、自感現(xiàn)象新課講授第14頁知識講解1.自感電動勢的大小：三、自感系數(shù)新課講授自感系數(shù)第15頁知識講解（2）決定因素線圈的圈數(shù)是否有鐵芯線圈的大小線圈的形狀（1）物理意義:2.自感系數(shù)描述線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量甲一條導(dǎo)線彎了幾匝的線圈乙空芯線圈，丙在鐵芯上繞了幾千匝的線圈，甲乙丙亨利（H）（3）單位：第16頁知識講解開關(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，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。第17頁知識講解1.(多選)關(guān)于互感現(xiàn)象,下列說法正確的是(

)A.兩個線圈之間必須有導(dǎo)線相連,才能產(chǎn)生互感現(xiàn)象B.互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳到另一個線圈C.互感現(xiàn)象都是有益的D.變壓器是利用互感現(xiàn)象制成的答案:BD第18頁課堂檢測2.(多選)關(guān)于自感系數(shù),下列說法正確的是(

)A.其他條件相同,線圈越粗自感系數(shù)越大B.其他條件相同,線圈匝數(shù)越多自感系數(shù)越大C.其他條件相同,線圈越細自感系數(shù)越大D.其他條件相同,有鐵芯的比沒有鐵芯的自感系數(shù)小答案:AB第19頁課堂檢測D課堂練習(xí)第20頁課堂檢測

(多選)4、在如圖所示的甲、乙電路中，電阻R和燈泡電阻值相等，自感線圈L的電阻值可認為是零．在接通開關(guān)S時，則

(

)A．在甲中，A將漸漸變亮B．在甲中，A將先變亮，后漸漸變暗C．在乙中，A將漸漸變亮D．在乙中，A將由亮漸漸變暗，后熄滅AD第21頁課堂檢測5．如圖所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值相等且小于燈泡A的電阻。下列正確的是（）A．接通S，燈泡A逐漸變亮B．接通S，燈泡A立即變亮，然后逐漸熄滅C．斷開S，燈泡A將先閃亮一下，然后逐漸熄滅D．斷開S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相同C第22頁課堂檢測6．如圖所示，燈泡A、B完全相同，若線圈L的電阻為R