2.4互感和自感 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册 (共27张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.4互感和自感 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册 (共27张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-06 16:01:18 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
电磁感应
第6节 互感和自感
冀
州
中
学
冀
州
中
学
法拉第和他的实验线圈
冀
州
中
学
在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
[问题情境]
B
冀
州
中
学
1．互感现象：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感现象．
2．互感电动势：在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势．
教 材 要 点 解 读
对应学生用书P40
冀
州
中
学
(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间．
(2)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．
3．对互感的三点理解
冀
州
中
学
大型变压器.
冀
州
中
学
手机充电器.
冀
州
中
学
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
(3)在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感．
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
[问题情境]
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场可以在邻近的电路中激发出感应电动势，思考它产生的变化的磁场能否在线圈本身也激发出感应电动势呢？
冀
州
中
学
演示实验1
A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S.重新闭合S,观察到什么现象
冀
州
中
学
现象：灯泡A2立刻正常发光, 灯泡A1逐渐亮起来。
分析:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。
通电自感
演示实验1
演示实验2
接通电路,待灯泡A正常发光.然后断开电路,观察到什么现象
冀
州
中
学
.
分析：在电路断开的瞬间，通过线圈L的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈L中产生与原电流方向相同的感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。
现象: S断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭。
断电自感
iA
iL
演示实验2
iL
深入探究：
冀
州
中
学
1.开关断开后，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？
2.开关断开后，通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流的方向是否相同？
3.开关断开后，通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流大小有何关系？
4.开关断开后，灯泡的亮度变化与哪些因素有关？
线圈L和灯泡A组成的闭合电路
不相同，相反
通过灯泡的的感应电流大于原来通过它的电流
通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流大小关系
1．自感现象
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在自身线圈中激发出感应电动势的现象．
2．自感电动势
(1)定义：由于自身电流发生变化而产生的感应电动势．
总结归纳
冀
州
中
学
(2)对自感电动势的理解：
①产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．
②自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．
③自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到推迟电流变化的作用．
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
在实验中，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。
I
t
A B C D
I
t
I
t
I
t
A
C
B
D
A
L
S
冀
州
中
学
[问题情境]
自感电动势与什么因素有关？
磁通量的变化率、线圈的匝数、长度、横截面积、有、无铁芯等等
冀
州
中
学
自感电动势也是感应电动势，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t，而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式即：E=L△I／△t
合作探究：
1、自感电动势的大小：
2、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（μH）
实验表明，线圈越长，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。
冀
州
中
学
1H= mH= μH
教 材 要 点 解 读
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中．
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能．
冀
州
中
学
冀
州
中
学
关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D
冀
州
中
学
图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
AD
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
电磁感应
第6节 互感和自感
冀
州
中
学
冀
州
中
学
法拉第和他的实验线圈
冀
州
中
学
在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
[问题情境]
B
冀
州
中
学
1．互感现象：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感现象．
2．互感电动势：在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势．
教 材 要 点 解 读
对应学生用书P40
冀
州
中
学
(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间．
(2)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路．变压器就是利用互感现象制成的．
3．对互感的三点理解
冀
州
中
学
大型变压器.
冀
州
中
学
手机充电器.
冀
州
中
学
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
(3)在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感．
冀
州
中
学
教 材 要 点 解 读
[问题情境]
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场可以在邻近的电路中激发出感应电动势，思考它产生的变化的磁场能否在线圈本身也激发出感应电动势呢？
冀
州
中
学
演示实验1
A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S.重新闭合S,观察到什么现象
冀
州
中
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现象：灯泡A2立刻正常发光, 灯泡A1逐渐亮起来。
分析:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。
通电自感
演示实验1
演示实验2
接通电路,待灯泡A正常发光.然后断开电路,观察到什么现象
冀
州
中
学
.
分析：在电路断开的瞬间，通过线圈L的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈L中产生与原电流方向相同的感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。
现象: S断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭。
断电自感
iA
iL
演示实验2
iL
深入探究：
冀
州
中
学
1.开关断开后，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？
2.开关断开后，通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流的方向是否相同？
3.开关断开后，通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流大小有何关系？
4.开关断开后，灯泡的亮度变化与哪些因素有关？
线圈L和灯泡A组成的闭合电路
不相同，相反
通过灯泡的的感应电流大于原来通过它的电流
通过灯泡的的感应电流与原来通过它的电流大小关系
1．自感现象
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在自身线圈中激发出感应电动势的现象．
2．自感电动势
(1)定义：由于自身电流发生变化而产生的感应电动势．
总结归纳
冀
州
中
学
(2)对自感电动势的理解：
①产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．
②自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．
③自感电动势的作用：阻碍原电流的变化，起到推迟电流变化的作用．
冀
州
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教 材 要 点 解 读
在实验中，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。
I
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A B C D
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[问题情境]
自感电动势与什么因素有关？
磁通量的变化率、线圈的匝数、长度、横截面积、有、无铁芯等等
冀
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自感电动势也是感应电动势，那么就是说，自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即：E∝△Φ／△t，而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式即：E=L△I／△t
合作探究：
1、自感电动势的大小：
2、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（μH）
实验表明，线圈越长，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。
冀
州
中
学
1H= mH= μH
教 材 要 点 解 读
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中．
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能．
冀
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冀
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学
关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
D
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图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
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