4.6 互感和自感 (共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 4.6 互感和自感 (共24张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-23 19:07:54 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
6 互感和自感
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？
产生感应电流的条件是什么？
引起回路磁通量变化的原因有哪些？
一.互感现象：
1. 像法拉第实验中一样，两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流发生变化时，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这种现象叫做互感.产生的感应电动势叫做互感电动势.
1、当闭合开关时电流表中有没有电流？
2、电能是哪里来的？
演示实验：
× × × × ×
? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
问题情景：
如图，断开和闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？
这是互感现象吗？
I
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.电能——磁场能——电能
2.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.
互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅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两个相互靠近的电路之间：
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中的互感.
1.当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象叫自感现象 ，产生的感应电动势叫自感电动势。
二.自感现象：
看图回答以下问题：
1.螺线管中有无磁场?磁场的强弱与电流有无关系?
2.当电流变化时,螺线管中的磁场是否变化?
3.当电流变化时,通过螺线管中的磁通量是否变化?
4.当电流变化时,螺线管中是否产生电磁感应现象?
5.当电流变化时,螺线管中是否产生感应电动势?
思考与讨论
实验一：通电自感
现象：在闭合开关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.
原因：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同.
结论1:自感电动势的作用—“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加
实验二，断电自感.
1.把灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中（RL2.接通电路，待灯泡正常发光，然后断开电路.
观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况.
现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭.
L
A
解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势.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.
结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少
1.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
2.自感系数 L——简称自感或电感
三.自感系数.
（1）决定线圈自感系数的因素：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.
（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）
3.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力
自感系数很大有时会产生危害：
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
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.
例1.实验一中，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
练习1.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；
A
C
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，通过灯泡的电流随时间的变化图像为
__ 图.
A B C D
B
D
例2.如图所示，两个电阻均为R，电感线圈L的电阻及电池
内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流 ，
现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动
势的作用是（ ）
A.使电路的电流减小，最后 减小为零
B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于
C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为
D
练习2.如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的
电阻值都很小，接通S，使电流达到稳定，灯泡D正常发
光.则（ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
AD
一.互感现象
1.当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感
应电动势的现象，称为互感.
2.应用：变压器
1.由于导体本身的电流发生变化而在自身产生的电磁感应
现象，叫自感现象.
2.① 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
二.自感现象
三.自感系数
1.自感电动势的大小：
2.自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
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
6 互感和自感
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？
产生感应电流的条件是什么？
引起回路磁通量变化的原因有哪些？
一.互感现象：
1. 像法拉第实验中一样，两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流发生变化时，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这种现象叫做互感.产生的感应电动势叫做互感电动势.
1、当闭合开关时电流表中有没有电流？
2、电能是哪里来的？
演示实验：
× × × × ×
? ? ? ? ? ?
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问题情景：
如图，断开和闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？
这是互感现象吗？
I
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.电能——磁场能——电能
2.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.
互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅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两个相互靠近的电路之间：
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中的互感.
1.当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象叫自感现象 ，产生的感应电动势叫自感电动势。
二.自感现象：
看图回答以下问题：
1.螺线管中有无磁场?磁场的强弱与电流有无关系?
2.当电流变化时,螺线管中的磁场是否变化?
3.当电流变化时,通过螺线管中的磁通量是否变化?
4.当电流变化时,螺线管中是否产生电磁感应现象?
5.当电流变化时,螺线管中是否产生感应电动势?
思考与讨论
实验一：通电自感
现象：在闭合开关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.
原因：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同.
结论1:自感电动势的作用—“阻碍”原电流的增加，但最终没有“阻止”其增加
实验二，断电自感.
1.把灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中（RL
观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况.
现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭.
L
A
解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势.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.
结论2:自感电动势的作用——“阻碍”原电流的减少，但最终没有“阻止”其减少
1.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
2.自感系数 L——简称自感或电感
三.自感系数.
（1）决定线圈自感系数的因素：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.
（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）
3.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力
自感系数很大有时会产生危害：
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
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.
例1.实验一中，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
练习1.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；
A
C
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，通过灯泡的电流随时间的变化图像为
__ 图.
A B C D
B
D
例2.如图所示，两个电阻均为R，电感线圈L的电阻及电池
内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流 ，
现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动
势的作用是（ ）
A.使电路的电流减小，最后 减小为零
B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于
C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为
D
练习2.如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的
电阻值都很小，接通S，使电流达到稳定，灯泡D正常发
光.则（ ）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
AD
一.互感现象
1.当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感
应电动势的现象，称为互感.
2.应用：变压器
1.由于导体本身的电流发生变化而在自身产生的电磁感应
现象，叫自感现象.
2.① 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大
② 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小
二.自感现象
三.自感系数
1.自感电动势的大小：
2.自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
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