物理人教版（2019）选择性必修第二册2.4互感和自感（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第二册2.4互感和自感（共19张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-12 22:09:44 | ||
图片预览
文档简介
(共19张PPT)
第二章 电磁感应
第4节 互感和自感
知识回顾
产生感应电流的条件是什么？
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
问题
你能用所学知识解释这一现象？
1. 定义: 两个相互靠近的线圈，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的现象。
一、互感现象
思考: 怎样才能使下图中电流计的指针发生偏转？
2. 互感电动势
（1）互感现象实质是电磁感应现象。
（2）互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。
3. 互感的应用
变压器
收音机里的磁性天线
无线充电器
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可发生于任何两个相互靠近的电路之间。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，这时要设法减小电路间的互感。
防止互感的电路板
线圈的双线绕法
4. 互感的危害与防止
二、自感现象
1. 定义: 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近
的电路中激发出感应电动势，也会在它本身激发出感应电动势。
这种现象称为自感，由自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
2. 对自感电动势的理解:
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．
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．
猜想：闭合开关会出现什么现象？
3. 通电自感
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。
4. 断电自感
猜想：断开开关会出现什么现象？
若电路接通时，灯泡正常发光，
在断开开关时，灯泡缓慢变暗直至熄灭，或闪亮一下再逐渐熄灭。
线圈的作用：
通电瞬间线圈相当一个大电阻；
断电瞬间线圈相当一个电源；
电路稳定时线圈相当一根导线或一个定值电阻。
自感电动势的大小: 实验表明，自感电动势正比于电流的变化率。
三、自感系数
L —— 自感系数，描述电感线圈
对其中电流的阻碍作用。
①. 自感系数的大小由线圈本身特点决定。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。
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） 1H=103mH=106 μH
思考：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
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。
四、磁场的能量
1. 互感现象
2. 自感现象
3. 自感系数 （1）自感电动势的作用: 阻碍导体中原来的电流变化
（2）自感电动势大小
自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关
4. 磁场具有能量。
课堂小结
例. 图中L1和L2为电感线圈，实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是( C )
A.图甲中，A1与L1的电阻值相同
B.图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C.图乙中，变阻器R 接入电路的阻值与L2的电阻阻值相同
D.图乙中，闭合开关S2瞬间，L2中电流与变阻器R 中电流相等
练习1. 如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（ C ）
A．接通S，灯泡A逐渐变亮
B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭
C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭
D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同
练习2. 某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（ D ）
A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变
B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变
C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭
D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭
练习3．如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为RL，且RL>RA（RA为灯泡A的电阻），则（ A ）
A．S闭合瞬间，灯A、B同时发光
B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮
C．稳定后再断开S的瞬间，灯A、B均闪亮一下熄灭
D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下熄灭
练习4．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（ A ）
A．线圈电阻较大
B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小
D．线圈的自感系数较大
第二章 电磁感应
第4节 互感和自感
知识回顾
产生感应电流的条件是什么？
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
问题
你能用所学知识解释这一现象？
1. 定义: 两个相互靠近的线圈，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的现象。
一、互感现象
思考: 怎样才能使下图中电流计的指针发生偏转？
2. 互感电动势
（1）互感现象实质是电磁感应现象。
（2）互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。
3. 互感的应用
变压器
收音机里的磁性天线
无线充电器
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可发生于任何两个相互靠近的电路之间。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，这时要设法减小电路间的互感。
防止互感的电路板
线圈的双线绕法
4. 互感的危害与防止
二、自感现象
1. 定义: 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近
的电路中激发出感应电动势，也会在它本身激发出感应电动势。
这种现象称为自感，由自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
2. 对自感电动势的理解:
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．
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．
猜想：闭合开关会出现什么现象？
3. 通电自感
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。
4. 断电自感
猜想：断开开关会出现什么现象？
若电路接通时，灯泡正常发光，
在断开开关时，灯泡缓慢变暗直至熄灭，或闪亮一下再逐渐熄灭。
线圈的作用：
通电瞬间线圈相当一个大电阻；
断电瞬间线圈相当一个电源；
电路稳定时线圈相当一根导线或一个定值电阻。
自感电动势的大小: 实验表明，自感电动势正比于电流的变化率。
三、自感系数
L —— 自感系数，描述电感线圈
对其中电流的阻碍作用。
①. 自感系数的大小由线圈本身特点决定。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。
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） 1H=103mH=106 μH
思考：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
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。
四、磁场的能量
1. 互感现象
2. 自感现象
3. 自感系数 （1）自感电动势的作用: 阻碍导体中原来的电流变化
（2）自感电动势大小
自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关
4. 磁场具有能量。
课堂小结
例. 图中L1和L2为电感线圈，实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是( C )
A.图甲中，A1与L1的电阻值相同
B.图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C.图乙中，变阻器R 接入电路的阻值与L2的电阻阻值相同
D.图乙中，闭合开关S2瞬间，L2中电流与变阻器R 中电流相等
练习1. 如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（ C ）
A．接通S，灯泡A逐渐变亮
B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭
C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭
D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同
练习2. 某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（ D ）
A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变
B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变
C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭
D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭
练习3．如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为RL，且RL>RA（RA为灯泡A的电阻），则（ A ）
A．S闭合瞬间，灯A、B同时发光
B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮
C．稳定后再断开S的瞬间，灯A、B均闪亮一下熄灭
D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下熄灭
练习4．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（ A ）
A．线圈电阻较大
B．小灯泡电阻较大
C．电源的电动势较小
D．线圈的自感系数较大