物理人教版（2019）选择性必修第二册2.4互感和自感（共27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27张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-22 18:52:14 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
互感和自感
人教统编版高中物理选择性必修第二册
4
第二章 电磁感应
学习目标
1.通过实验，了解互感、自感现象。能举例说明自感现象在生活中的应用
2.能说出自感电动势大小的影响因素，知道它的单位及其大小的决定因素
3.能够通过电磁感应的相关知识分析通、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题
1、产生感应电流的条件是什么？
2、楞次定律的内容？
3、法拉第电磁感应定律的内容是什么？
a、闭合导体回路 b、磁通量发生变化
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
闭合回路的感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
知识准备
手机无线充电。请同学们观察实验现象。
情景引入一
情景引入二
两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时观察现象，并分析原因。
一、互感现象
在实验中，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。
2、实质：电磁感应现象
1、互感
定义：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，这种现象叫互感．
互感现象产生的感应电动势，称之为互感电动势
实际生活中还有哪些类 似的现象呢？
通过互感可以在两个线圈之间传递信息和能量
收音机里的“磁性天线
输电变压器
3.互感的应用
利用互感现象可以把能量、信息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。
金属探测仪
在电力工程中和电子电路中，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
一.互感现象
互感的危害与防止：
互感的防止电路板
间的互感。
情景引入三
外界磁场的变化会引起线圈中产生感应电动势，那么当线圈自身电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会不会在它本身激发出感应电动势呢？
实验器材：6V学生电源（四节干电池）、开关、导线、带铁芯的线圈。
小游戏： “千人震”
二、自感现象
1、定义：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在
线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感。由于自感而产生 的感应电动势叫自感电动势。
问题： 当线圈中产生的自感电动势对电流有怎样的影响呢？
小组实验
观察两个灯泡的发光情况
①通电自感：连接电路，向左闭合开关，观察到什么现象？
②断电自感：向右闭合开关，观察到什么现象？再断开开关呢？
闭合开关
B原
B感
E感
现象：在向左闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光至正常发光。
分析：
通过电感线圈I↑
Φ↑
自感电动势，
阻碍Φ增加
阻碍线圈中的电流 达到正常值
注意：阻碍不是阻止，
是延缓电流增加的时间
实验
分析：
通过电感线圈I↓
Φ↓
自感电动势，阻碍Φ减少
阻碍线圈中的电流减少。
现象：在向右闭合开关Ｓ瞬间，氖管不发光，断开开关时，氖管闪亮一下熄灭。
B原
B感
E感
：断电自感
讨论： 开关断开瞬间，灯泡A闪亮的条件？
IL
IL L I感
二、自感现象
实验探究自感对电流的影响
断电自感
E感
B感
B原
IA
IL
A
R
S
① 开关断开前，如果线圈的电流 IL >灯 泡A的IA ，会看到灯泡A闪亮一下再熄灭。
② 如果线圈电流 IL <灯泡A原来的IA ，则 看不到闪亮现象。
3.用电流传感器显示自感对电流的影响
开关闭合时电流是逐渐增大的
开关闭合时电流是瞬间增大
3.用电流传感器显示自感对电流的影响
学以致用
1
2
右图电路中，两灯泡相同，自感线圈L的电阻值忽略不计。
试分析：接通和断开开关S时，会有什么现象？
若t1时刻断开S，
灯泡A1电流随时间变化图像：（ ）
灯泡A2电流随时间变化图像：（ ）
A
C
总结： 1.自感现象产生的原因？
2.自感电动势的方向？ 3.自感电动势的作用？
线圈本身电流变化，
引起自身磁通量的变化。
二. 自感现象
IL
B感
总结自感规律
IL
S
A1
A2
IA1
IA2
B感
B原
B原
通电自感
断电自感
R
I感
S
IL
E感
E感
I感
IL
A
2.自感电动势
(1)方向： 原电流增大时， 自感电动势与原电流方向相反，阻碍电流增加
原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同，阻碍电流减小
(2)作用： 总是阻碍自身电流的变化，即延缓电流变化的时间。
强调： ①“阻碍”并非“阻止”，增大的最终还是要增大，减小的最终
还是要减小，自感电动势只是延缓了电流的变化过程！
②线圈不允许通过它的电流发生突变，体现了它“赖皮”的特 性，有点像力学中物体的“惯性”。
二. 自感现象
3. 自感的应用与防止
点火针产 生电火花， 燃气碰到 电火花后 被点燃
自感的应用
燃气罩点火装置
汽车点火装置
脉冲点 火器放
电
微动
开关
3. 自感的应用与防止
L很大
油浸开关
双线绕法
自感的防止
无感电阻
思考：自感电动势的大小与什么因素有关？
4.自感电动势的大小：
电流变化率
自感系数
乙 丙
甲
2.决定因素：
线圈的形状
美国著名物理学家
约瑟夫 · 亨利
Henry Joseph
1797-1878
三、自感系数： L
1.物理意义 :描述线圈产生自感电动势能力的物理量。
3.单位： 亨利(H)、毫亨(mH)微亨( μH)
线圈的匝数
线圈的大小
是否有铁芯
四、磁场的能量
在“断电自感实验”中，开关从闭合到断开，氖管会闪亮了一下再熄灭，这时小氖管的能量是从哪里来的呢？(阅读P43磁场的能量)
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。
开关断开时线圈相当于电源，磁场中的能量通过氖管释放出来转化为电能，使氖管发光。
课堂小结
1.互感现象：两个不相连的电路，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。
2.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈 本身激发出感应电动势的现象。
3.自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。
①通电自感
：电能中的一部分储存在电感线圈中。
②断电自感
：电感线圈中储存的能量被释放出来。
4.磁场的能量：储存在磁场中的能量
作业设计:
1.完成课后习题；
2.分组课后研究性学习任务：
(1) 查阅资料，了解互感、 自感在生活中的其他应用；
(2) 用电流传感器显示自感对电流的影响实验中，开关 闭合稳定以后，流过滑动变阻器的电流减小了，讨论其 原因。
THANK YOU
谢谢
互感和自感
人教统编版高中物理选择性必修第二册
4
第二章 电磁感应
学习目标
1.通过实验，了解互感、自感现象。能举例说明自感现象在生活中的应用
2.能说出自感电动势大小的影响因素，知道它的单位及其大小的决定因素
3.能够通过电磁感应的相关知识分析通、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题
1、产生感应电流的条件是什么？
2、楞次定律的内容？
3、法拉第电磁感应定律的内容是什么？
a、闭合导体回路 b、磁通量发生变化
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
闭合回路的感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
知识准备
手机无线充电。请同学们观察实验现象。
情景引入一
情景引入二
两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时观察现象，并分析原因。
一、互感现象
在实验中，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。
2、实质：电磁感应现象
1、互感
定义：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，这种现象叫互感．
互感现象产生的感应电动势，称之为互感电动势
实际生活中还有哪些类 似的现象呢？
通过互感可以在两个线圈之间传递信息和能量
收音机里的“磁性天线
输电变压器
3.互感的应用
利用互感现象可以把能量、信息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。
金属探测仪
在电力工程中和电子电路中，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
一.互感现象
互感的危害与防止：
互感的防止电路板
间的互感。
情景引入三
外界磁场的变化会引起线圈中产生感应电动势，那么当线圈自身电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会不会在它本身激发出感应电动势呢？
实验器材：6V学生电源（四节干电池）、开关、导线、带铁芯的线圈。
小游戏： “千人震”
二、自感现象
1、定义：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在
线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感。由于自感而产生 的感应电动势叫自感电动势。
问题： 当线圈中产生的自感电动势对电流有怎样的影响呢？
小组实验
观察两个灯泡的发光情况
①通电自感：连接电路，向左闭合开关，观察到什么现象？
②断电自感：向右闭合开关，观察到什么现象？再断开开关呢？
闭合开关
B原
B感
E感
现象：在向左闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光至正常发光。
分析：
通过电感线圈I↑
Φ↑
自感电动势，
阻碍Φ增加
阻碍线圈中的电流 达到正常值
注意：阻碍不是阻止，
是延缓电流增加的时间
实验
分析：
通过电感线圈I↓
Φ↓
自感电动势，阻碍Φ减少
阻碍线圈中的电流减少。
现象：在向右闭合开关Ｓ瞬间，氖管不发光，断开开关时，氖管闪亮一下熄灭。
B原
B感
E感
：断电自感
讨论： 开关断开瞬间，灯泡A闪亮的条件？
IL
IL L I感
二、自感现象
实验探究自感对电流的影响
断电自感
E感
B感
B原
IA
IL
A
R
S
① 开关断开前，如果线圈的电流 IL >灯 泡A的IA ，会看到灯泡A闪亮一下再熄灭。
② 如果线圈电流 IL <灯泡A原来的IA ，则 看不到闪亮现象。
3.用电流传感器显示自感对电流的影响
开关闭合时电流是逐渐增大的
开关闭合时电流是瞬间增大
3.用电流传感器显示自感对电流的影响
学以致用
1
2
右图电路中，两灯泡相同，自感线圈L的电阻值忽略不计。
试分析：接通和断开开关S时，会有什么现象？
若t1时刻断开S，
灯泡A1电流随时间变化图像：（ ）
灯泡A2电流随时间变化图像：（ ）
A
C
总结： 1.自感现象产生的原因？
2.自感电动势的方向？ 3.自感电动势的作用？
线圈本身电流变化，
引起自身磁通量的变化。
二. 自感现象
IL
B感
总结自感规律
IL
S
A1
A2
IA1
IA2
B感
B原
B原
通电自感
断电自感
R
I感
S
IL
E感
E感
I感
IL
A
2.自感电动势
(1)方向： 原电流增大时， 自感电动势与原电流方向相反，阻碍电流增加
原电流减小时，自感电动势与原电流方向相同，阻碍电流减小
(2)作用： 总是阻碍自身电流的变化，即延缓电流变化的时间。
强调： ①“阻碍”并非“阻止”，增大的最终还是要增大，减小的最终
还是要减小，自感电动势只是延缓了电流的变化过程！
②线圈不允许通过它的电流发生突变，体现了它“赖皮”的特 性，有点像力学中物体的“惯性”。
二. 自感现象
3. 自感的应用与防止
点火针产 生电火花， 燃气碰到 电火花后 被点燃
自感的应用
燃气罩点火装置
汽车点火装置
脉冲点 火器放
电
微动
开关
3. 自感的应用与防止
L很大
油浸开关
双线绕法
自感的防止
无感电阻
思考：自感电动势的大小与什么因素有关？
4.自感电动势的大小：
电流变化率
自感系数
乙 丙
甲
2.决定因素：
线圈的形状
美国著名物理学家
约瑟夫 · 亨利
Henry Joseph
1797-1878
三、自感系数： L
1.物理意义 :描述线圈产生自感电动势能力的物理量。
3.单位： 亨利(H)、毫亨(mH)微亨( μH)
线圈的匝数
线圈的大小
是否有铁芯
四、磁场的能量
在“断电自感实验”中，开关从闭合到断开，氖管会闪亮了一下再熄灭，这时小氖管的能量是从哪里来的呢？(阅读P43磁场的能量)
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。
开关断开时线圈相当于电源，磁场中的能量通过氖管释放出来转化为电能，使氖管发光。
课堂小结
1.互感现象：两个不相连的电路，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。
2.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈 本身激发出感应电动势的现象。
3.自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。
①通电自感
：电能中的一部分储存在电感线圈中。
②断电自感
：电感线圈中储存的能量被释放出来。
4.磁场的能量：储存在磁场中的能量
作业设计:
1.完成课后习题；
2.分组课后研究性学习任务：
(1) 查阅资料，了解互感、 自感在生活中的其他应用；
(2) 用电流传感器显示自感对电流的影响实验中，开关 闭合稳定以后，流过滑动变阻器的电流减小了，讨论其 原因。
THANK YOU
谢谢