人教版（2019）物理选择性必修2 互感和自感(共26张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选择性必修2 互感和自感(共26张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-22 08:33:51 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
互感和自感
一、互感现象
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、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
变压器就是利用互感现象制成的。
变压器的构造
收音机的磁性天线
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、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
变压器就是利用互感现象制成的。
3、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。
当线圈L1中电流发生变化时，线圈L1中是否也会发生电磁感应象？
二、自感现象
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。(“自我感应”)
2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等实验器材，请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯泡亮度的影响。
设计方案：
开关闭合现象？
演示1
实验一：通电自感
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，
灯A2立刻正常发光，A1却比
A2迟一段时间才正常发光。
分析：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。
结论1:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加。
例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 ___图；通过灯泡A2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
课堂例题
开关断开现象？
演示2
灯泡闪亮后熄灭
实验二：断电自感
结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少。
分析： 断电前通过灯泡的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有IL＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现．
1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下
当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭
当IL2.原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与灯泡的电阻RA的大小来决定。如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RLIA。
思考：灯泡一定会闪亮吗？
例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA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RL远小于RA，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。
A B C D
I
t
I
t
I
t
I
t
A
C
B
D
课堂例题
自感电动势的方向
导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；
导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同。
增 反 减 同
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
自感电动势的大小
三、自感系数
1、自感系数L－简称自感或电感
（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（μH）
实验表明，线圈越大，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。
2、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力
四、磁场的能量
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。
学以致用：
练习1：关于自感现象，下列说法正确的是（ ）
A.感应电流一定和原电流方向相反
B.线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数
一定较大
C.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大
D.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
D
练习2：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
练习3：如图所示，两个电阻均为R，电感
线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，
S原来断开，电路中电流 ，
现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，
此自感电动势的作用是（ ）
使电路的电流减小，最后 减小为零
有阻碍电流增大的作用，最后电流小于
有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为
D
一、互感现象
二、自感现象
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。
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。
应用：变压器
2.① 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
三、自感系数
1、自感电动势的大小：
2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
小结
谢 谢
互感和自感
一、互感现象
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、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
变压器就是利用互感现象制成的。
变压器的构造
收音机的磁性天线
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、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
变压器就是利用互感现象制成的。
3、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。
当线圈L1中电流发生变化时，线圈L1中是否也会发生电磁感应象？
二、自感现象
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。(“自我感应”)
2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等实验器材，请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯泡亮度的影响。
设计方案：
开关闭合现象？
演示1
实验一：通电自感
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，
灯A2立刻正常发光，A1却比
A2迟一段时间才正常发光。
分析：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。
结论1:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加。
例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 ___图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图。
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A B C D
C
A
课堂例题
开关断开现象？
演示2
灯泡闪亮后熄灭
实验二：断电自感
结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少。
分析： 断电前通过灯泡的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有IL＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现．
1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下
当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭
当IL
思考：灯泡一定会闪亮吗？
例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA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RL远小于RA，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。
A B C D
I
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A
C
B
D
课堂例题
自感电动势的方向
导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；
导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同。
增 反 减 同
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
自感电动势的大小
三、自感系数
1、自感系数L－简称自感或电感
（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（μH）
实验表明，线圈越大，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。
2、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力
四、磁场的能量
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。
学以致用：
练习1：关于自感现象，下列说法正确的是（ ）
A.感应电流一定和原电流方向相反
B.线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数
一定较大
C.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大
D.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
D
练习2：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
练习3：如图所示，两个电阻均为R，电感
线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，
S原来断开，电路中电流 ，
现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，
此自感电动势的作用是（ ）
使电路的电流减小，最后 减小为零
有阻碍电流增大的作用，最后电流小于
有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为
D
一、互感现象
二、自感现象
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。
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。
应用：变压器
2.① 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
三、自感系数
1、自感电动势的大小：
2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
小结
谢 谢