2.4 互感和自感 教学课件 (共32张PPT) 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 2.4 互感和自感 教学课件 (共32张PPT) 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-23 09:06:57 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
互感和自感
法拉第和他的实验线圈
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？
G
P
线圈L1
线圈L2
A
B
S
G
C
D
1、 两个相互靠近但导线不相连的线圈，当一个线圈中的电流变化时，他所产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
一、互感现象
2、互感现象可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
一、互感现象
3、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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。
收音机里的磁性天线.
如：变压器
L
问题：K接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动势？
K
为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢
A
B
,
通电自感
B
A
再看一遍
现象分析
为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢
A
B
,
通电自感
B
A
现象分析
灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.
现象：
通电瞬间
演示1
A
B
分析B灯
S接通
穿过线圈的电流I 增大
穿过线圈的磁通量增大
线圈产生感应电动势
B灯逐渐亮
流过A、B灯的电流随时间怎样变化？
阻碍电流增大
？
？
？
？
分析B灯
IA
IB
I
t
A
B
A
B
为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭.
断电自感
再看一遍
现象分析
为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭
断电自感
现象分析
通过线圈的电流I 减小
穿过圈的磁通量减小
线圈产生感应电动势
灯逐渐熄灭
流减小（补偿）
S断开
？
？
？
？
1 感应电流方向如何？
2 原电流方向如何？
O
t
I
3 通过灯的电流怎样变化？
阻碍电
演示2
S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
现象：
断电瞬间
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。
2、自感现象中产生的电动势-----叫自感电动势。
二、自感现象
二、自感现象
.
3.自感电动势的作用：阻碍导体中原来的
电流变化。
注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
自感电动势的方向
增 反 减 同
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.
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
4.自感电动势的大小：
与电流的变化率成正比.
三.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mH 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。
三、自感系数
自感现象的应用与防止：
电弧放电烧坏开关
危 及 生 命
由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。
双线绕法消除自感现象
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。
例1、关于自感现象，正确的说法是：（ ）
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的其自感系数一定较大；
C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；
D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。
D
2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（ ）
A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零
B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变
D. 有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2 I0
S
R
R
I0
L
D
提示：线圈中的电流不能突变
3、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的偏转情况是：（ ）
A. A1向左，A2向右
B. A1向右，A2向左
C. A1 、A2都向右
D. A1 、A2都向左
L
R2
R1
S
A1
A2
解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右，指针左偏
断开S的瞬间， L中电流不能突变， A2向左偏，
通过闭合回路中的电流为逆时针方向， A1中电流方向与原来相反，指针右偏。
所以 A1向右，A2向左
B
4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（ ）
A、接通时I1I2；
B、接通时I2C、接通时I1>I2，断开时I1D、接通时I1=I2，断开时I1R2
L
R1
S
A1
A2
B
5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时 （ ）
A、两灯同时亮，同时灭
B、合上S，B比A先达到正常发光状态
C、断开S，AB两灯都不会立即
灭，通过AB两灯的电流方向都
与原电流方向相同
D、断开S时，A灯会突然闪亮
一下后，再熄灭
B
互感和自感
法拉第和他的实验线圈
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？
G
P
线圈L1
线圈L2
A
B
S
G
C
D
1、 两个相互靠近但导线不相连的线圈，当一个线圈中的电流变化时，他所产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
一、互感现象
2、互感现象可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
一、互感现象
3、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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。
收音机里的磁性天线.
如：变压器
L
问题：K接通瞬间，线圈L本身中会不会产生感应电动势？
K
为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢
A
B
,
通电自感
B
A
再看一遍
现象分析
为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢
A
B
,
通电自感
B
A
现象分析
灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.
现象：
通电瞬间
演示1
A
B
分析B灯
S接通
穿过线圈的电流I 增大
穿过线圈的磁通量增大
线圈产生感应电动势
B灯逐渐亮
流过A、B灯的电流随时间怎样变化？
阻碍电流增大
？
？
？
？
分析B灯
IA
IB
I
t
A
B
A
B
为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭.
断电自感
再看一遍
现象分析
为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭
断电自感
现象分析
通过线圈的电流I 减小
穿过圈的磁通量减小
线圈产生感应电动势
灯逐渐熄灭
流减小（补偿）
S断开
？
？
？
？
1 感应电流方向如何？
2 原电流方向如何？
O
t
I
3 通过灯的电流怎样变化？
阻碍电
演示2
S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
现象：
断电瞬间
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。
2、自感现象中产生的电动势-----叫自感电动势。
二、自感现象
二、自感现象
.
3.自感电动势的作用：阻碍导体中原来的
电流变化。
注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。
自感电动势的方向
增 反 减 同
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.
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
4.自感电动势的大小：
与电流的变化率成正比.
三.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mH 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。
三、自感系数
自感现象的应用与防止：
电弧放电烧坏开关
危 及 生 命
由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。
双线绕法消除自感现象
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。
例1、关于自感现象，正确的说法是：（ ）
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的其自感系数一定较大；
C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；
D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。
D
2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（ ）
A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零
B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变
D. 有阻碍电流增大的作用，
但电流最后还是增大到2 I0
S
R
R
I0
L
D
提示：线圈中的电流不能突变
3、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的偏转情况是：（ ）
A. A1向左，A2向右
B. A1向右，A2向左
C. A1 、A2都向右
D. A1 、A2都向左
L
R2
R1
S
A1
A2
解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右，指针左偏
断开S的瞬间， L中电流不能突变， A2向左偏，
通过闭合回路中的电流为逆时针方向， A1中电流方向与原来相反，指针右偏。
所以 A1向右，A2向左
B
4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（ ）
A、接通时I1
B、接通时I2
L
R1
S
A1
A2
B
5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时 （ ）
A、两灯同时亮，同时灭
B、合上S，B比A先达到正常发光状态
C、断开S，AB两灯都不会立即
灭，通过AB两灯的电流方向都
与原电流方向相同
D、断开S时，A灯会突然闪亮
一下后，再熄灭
B