第四章第6节互感与自感课件（共21张PPT）
文档属性
| 名称 | 第四章第6节互感与自感课件（共21张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 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 | 2020-03-02 20:46:40 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第四章《电磁感应》
第六节 《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？
一、互感现象
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
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，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
2．互感的应用和防止
1、问题：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？
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。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。
利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象。
2、互感现象
互感现象
互感电动势
能量
二、自感现象
1、定义 ：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。有通电自感和断电自感两种
3、自感电动势：
（1）定义：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
自感现象是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第
电磁感应定律
2．产生原因（条件）：
导体自身的电流发生变化
自感系数L
（1）物理意义 ：阻描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
（2）决定因素
线圈的横截面积S
大则大
线 圈 的 长 度L
大则大
线 圈 的 匝 数N
有 无 铁 芯
大则大
有则大
（3）单位：亨（利）
3、作用 ：阻碍电流的变化
原电流增大时：感应电流与之反向
原电流减小时：感应电流与之同向
4、应用和防止
（1）应用：日光灯
【工作原理】开关S闭合后，由于灯管中没有电流通过，电源将220V电压全部加在启动器的两极间，使启动器内氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U行动触片受热膨胀，与静触片接触而使电路接通。电路接通后氖气停止放电，U行动触片呢冷却收缩，使电路自动断开，在这一瞬间通过镇流器的电流急剧减小，此时，镇流器由于自感现象会产生一个与原电流方向同向的自感电动势，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，使日光灯管成为电路的通路开始发光。
日光灯正常工作时，要求加在灯管两端的电压小于电源电压（只需要110V左右 ）由于日光灯使用的是交变电流，电流大小、方向不断变化，使镇流器线圈中产生自感电动势，总是阻碍交变电流的变化，这时镇流器又起着镇压限流的作用！
如图所示：日光灯电路主要由镇流器
启动器和灯管组成，在日光灯正常工作
的情况下（ ）
A、镇流器给日光灯的开始点燃提供
瞬时高压
B、灯管正常发光时，镇流器起降压限流的作用
C、灯管正常发光情况下，启动器内的两个触片是分离的
D、日光灯点燃瞬间，灯管两端电压大于220V
ABCD
【实验探究一】
如图所示电路，先闭合开关S调
节变阻器R，使同样规格的两个
灯泡A1和A2的明亮程度相同，
再调节变阻器R1使两个灯都正常
发光，然后断开开关S，注意观察：
重新闭合开关S的瞬间，两个灯泡
会有什么现象呢？
二、自感现象
现象：重新接通电路的瞬间，
和滑动变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，
和线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
【实验探究二】
如图所示电路，闭合开关S，灯泡正常发光，注意观察：断开开关S瞬间，灯泡会有什么现象呢？
现象：断开电路的瞬间，灯泡会更亮一下才逐渐熄灭
5、自感现象中的能量问题
电场能 磁场能
磁场能 电场能
[楞次定律的第二种表述]
感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因。
一般用于定性判明感应电流所引起的机械效果。
常见的具体情况有四种：
1、就磁通量而言，总是阻碍原磁通量的变化
（“增反减同”）
2、就相对运动而言，总是阻碍所有导体间的相对运动
（“来拒去留”）
3、就闭合导体回路的面积而言，通过改变线圈面积来“反抗”
（“増缩减扩”）
4、阻碍原电流的变化
（“增反减同”）
讨论：在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A会更亮一下的条件是什么？
①若RA＞RL，有IA＜IL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。
②若RA≤RL，有IA≥IL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。
如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有（ ）
A．灯A立即熄灭
B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
A
如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则（ ）
①在电路（a）中，断开S，D将渐变暗
②在电路（a）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
③在电路（b）中，断开S，D将渐变暗
④在电路（b）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
A ．①③ B ．②③
C ．②④ D ．①④
D
如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是( )
A ．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B ．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C ．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过—会儿熄灭
D ．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
AD
如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（ ）
A．G1和G2指针都立刻回到零点
B．G1指针立刻回到零点，而G2指针
缓慢地回到零点
C．G1指针立刻回到零点，而G2指针先
立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢
地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
D
如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是图中的( )
D
如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动
B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动
D．向左匀减速运动
BC
第四章《电磁感应》
第六节 《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？
一、互感现象
1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.
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，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。
2．互感的应用和防止
1、问题：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？
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。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。
利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象。
2、互感现象
互感现象
互感电动势
能量
二、自感现象
1、定义 ：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。有通电自感和断电自感两种
3、自感电动势：
（1）定义：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
自感现象是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第
电磁感应定律
2．产生原因（条件）：
导体自身的电流发生变化
自感系数L
（1）物理意义 ：阻描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
（2）决定因素
线圈的横截面积S
大则大
线 圈 的 长 度L
大则大
线 圈 的 匝 数N
有 无 铁 芯
大则大
有则大
（3）单位：亨（利）
3、作用 ：阻碍电流的变化
原电流增大时：感应电流与之反向
原电流减小时：感应电流与之同向
4、应用和防止
（1）应用：日光灯
【工作原理】开关S闭合后，由于灯管中没有电流通过，电源将220V电压全部加在启动器的两极间，使启动器内氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U行动触片受热膨胀，与静触片接触而使电路接通。电路接通后氖气停止放电，U行动触片呢冷却收缩，使电路自动断开，在这一瞬间通过镇流器的电流急剧减小，此时，镇流器由于自感现象会产生一个与原电流方向同向的自感电动势，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，使日光灯管成为电路的通路开始发光。
日光灯正常工作时，要求加在灯管两端的电压小于电源电压（只需要110V左右 ）由于日光灯使用的是交变电流，电流大小、方向不断变化，使镇流器线圈中产生自感电动势，总是阻碍交变电流的变化，这时镇流器又起着镇压限流的作用！
如图所示：日光灯电路主要由镇流器
启动器和灯管组成，在日光灯正常工作
的情况下（ ）
A、镇流器给日光灯的开始点燃提供
瞬时高压
B、灯管正常发光时，镇流器起降压限流的作用
C、灯管正常发光情况下，启动器内的两个触片是分离的
D、日光灯点燃瞬间，灯管两端电压大于220V
ABCD
【实验探究一】
如图所示电路，先闭合开关S调
节变阻器R，使同样规格的两个
灯泡A1和A2的明亮程度相同，
再调节变阻器R1使两个灯都正常
发光，然后断开开关S，注意观察：
重新闭合开关S的瞬间，两个灯泡
会有什么现象呢？
二、自感现象
现象：重新接通电路的瞬间，
和滑动变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光，
和线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
【实验探究二】
如图所示电路，闭合开关S，灯泡正常发光，注意观察：断开开关S瞬间，灯泡会有什么现象呢？
现象：断开电路的瞬间，灯泡会更亮一下才逐渐熄灭
5、自感现象中的能量问题
电场能 磁场能
磁场能 电场能
[楞次定律的第二种表述]
感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因。
一般用于定性判明感应电流所引起的机械效果。
常见的具体情况有四种：
1、就磁通量而言，总是阻碍原磁通量的变化
（“增反减同”）
2、就相对运动而言，总是阻碍所有导体间的相对运动
（“来拒去留”）
3、就闭合导体回路的面积而言，通过改变线圈面积来“反抗”
（“増缩减扩”）
4、阻碍原电流的变化
（“增反减同”）
讨论：在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A会更亮一下的条件是什么？
①若RA＞RL，有IA＜IL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。
②若RA≤RL，有IA≥IL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。
如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有（ ）
A．灯A立即熄灭
B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
A
如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则（ ）
①在电路（a）中，断开S，D将渐变暗
②在电路（a）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
③在电路（b）中，断开S，D将渐变暗
④在电路（b）中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
A ．①③ B ．②③
C ．②④ D ．①④
D
如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是( )
A ．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B ．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C ．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过—会儿熄灭
D ．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
AD
如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是（ ）
A．G1和G2指针都立刻回到零点
B．G1指针立刻回到零点，而G2指针
缓慢地回到零点
C．G1指针立刻回到零点，而G2指针先
立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢
地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点
D
如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I1随时间变化的图线可能是图中的( )
D
如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向右匀加速运动
B．向左匀加速运动
C．向右匀减速运动
D．向左匀减速运动
BC