选择性必修 第二册 第二章 电磁感应 第4节 自感和互感(共26张PPT)

(共26张PPT)
G
P
线圈L1
线圈L2
P向右滑动时：线圈2中是否有感应电流？
第4节 互感和自感
有
课后反思：
这节课一节还没讲完，以后注意掌握时间，少说废话，竟可能在一节课内讲完内容
感应电流什么方向？
B
互感现象
一、互感现象
1. 定义:
第4节 互感和自感
当一个线圈中I变化，另一个线圈中产生E感的现象


A
B
G
C
D
如图在闭合开关的瞬间，CD中会有感应电流吗？如有请判断方向
I
I感
第4节 互感和自感
注意：
①可发生于任何两个相互靠近的电路之间。
②铁芯会增强线圈之间的互感
G
P
线圈L1
线圈L2
B
A
B
G
C
D
一、互感现象
1. 定义:
当一个线圈中I变化，另一个线圈中产生E感的现象
例1：A与B两个线圈同轴，当A中通以增大的逆时针电流时，判断B中感应电流的方向？
若A中通以减小的逆时针电流时？
I
A
B









I感
I
A
B









I感
电流减小感应出同向电流，增大感应出反向电流
变式：A与B两个线圈在一个平面内但各自分开，当A中通以增大的逆时针电流时，判断B中感应电流的方向？
I
A
B









I感
电流增大感应出同向电流，减小感应出反向电流
第4节 互感和自感
2. 应用:
无线充电、
变压器等
③同轴线圈“增反减同”
同面线圈“增同减反”
注意：
①可发生于任何两个相互靠近的电路之间。
②铁芯会增强线圈之间的互感
一、互感现象
1. 定义:
当一个线圈中I变化，另一个线圈中产生E感的现象
哪种组合方式互感影响最小
E
√
思维拓展
如图1是法拉第实验线圈。在实验中，两个线圈并没有用导线连接。
(1)当其中一个线圈中有电流时，
另一个线圈中是否会产生感应电流？
(2)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？
(1)不一定。 (2)一定
G
P
线圈L1
线圈L2
P向左滑动时线圈2中产生电动势的方向？
线圈1中电流变化会引发另一个线圈产生感应电动势，
第4节 互感和自感
线圈2也是线圈，同样会产生感应电动势
讲解思路： 线圈1中电流变化，产生变化的磁场从而引发线圈2磁通量的变化，产生电动势。但线圈1本身的磁通量也变了，那线圈1会不会也产生电动势呢？就是说自己影响自己
B
B感
B感
阻碍自身磁通量的变化
自感
演示1:
开关闭合的瞬间两个灯泡会怎么样呢？
I1
I2
E感
闭合
I1缓慢增加
I2马上建立
A2马上亮
A1后亮
演示1:
开关闭合的瞬间两个灯泡会怎么样呢？
演示1:
例1.如图所示：电源内阻不计，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。
C
A
I
t
I
t
I
t
I
t
A B C D
例1.如图所示：电源内阻不能忽略，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。
C
B
I
t
I
t
I
t
I
t
A B C D
演示2
开关断开的瞬间会怎么样呢？
I1
I2
E感
I感
I感
演示2
实验二：断电自感
I1
I2
I2
若I2>I1
则灯泡闪亮一下再慢慢熄灭
若I2则灯泡慢慢熄灭
实验1：演示通电自感现象
实验电路如图2所示，开关
S接通时，可以看到灯泡2
____________，而灯泡1是
逐________________。
实验2：演示断电自感现象。
实验电路如图3所示，线圈L的电阻比灯泡的电阻小，接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关S，可以看到灯泡
_______________________。
立即发光
渐亮起来的
闪亮一下再逐渐熄灭
注意：线圈在通电瞬间，当作无穷大的电阻，随后逐渐减小
第4节 互感和自感
一、互感现象
②断电自感—
“ 阻碍”I原的减少，
与I原方向相同
二、自感现象
产生的电动势叫自感电动势。
1. 定义：
2.结论：
①通电自感—
“阻碍”I原的增加，
与I原方向相反
由于导体本身电流发生变化而产生电磁感应现象,
②线圈除了自身导线电阻外，面对变化的电流还有一种电阻：增反减同
注意：①线圈通电的瞬间，当作无穷大电阻，随后逐渐减小
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
自感电动势的大小和什么因数有关呢？
通电或断电的瞬间会产生自感电动势
与电流的变化快慢有关
与电流的变化率成正比
与磁通量的变化快慢有关
三、自感电动势
1.大小：
与电流的变化率成正比
2.公式：
3.自感系数L:
反应线圈产生E自感的能力
①决定因素：
线圈面积、匝数、有无铁芯
②单位：
亨利(H)
简称亨
常用：毫亨(mH) 微亨(μH)
第4节 互感和自感
二、自感现象
一、互感现象
约瑟夫·亨利 （Joseph Henry 1797-1878），美国科学家。他是以电感单位“亨利”留名的大物理学家。在电学上有杰出的贡献。他发明了继电器（电报的雏形），比法拉第更早发现了电磁感应现象，还发现了电子自动打火的原理。但却没有及时去申请专利。他被认为是本杰明·富兰克林之后最伟大的美国科学家之一，对于电磁学贡献颇大。
自感系数很大有时会产生危害：
思考判断
(1)自感现象中，感应电流方向一定和原电流方向相反。( )
(2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大。( )
(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大。( )
(4)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大。( )
×
×
√
×
思考：自感现象中磁场的能量转化？
1.自感现象中的磁场能量
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的________输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的________释放出来转化为电能。
2.电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中______________的“惯性”。
能量
能量
电流变化