教科版_选修3-2_ 第一章 电磁感应 _ 6. 自感课件21张PPT
文档属性
| 名称 | 教科版_选修3-2_ 第一章 电磁感应 _ 6. 自感课件21张PPT |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-16 17:14:19 | ||
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文档简介
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----互感电动势.
一、互感现象
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.
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.
应用:变压器、收音机里的“磁性天线”、无线充电器等
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？
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。
2、自感现象产生的原因 ：
导体本身电流变化，引起磁通量的变化。
演示实验分析：
三、自感电动势
1、定义：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
演示实验1现象：
在闭合开关S的瞬间，灯2立刻正常发光．而灯1却是逐渐从暗到明，要比灯2迟一段时间正常发光．
为什么会出现这个现象呢?
原因分析：
由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加．
I
t
0
i1
i2
O
结论1：
当导体中原来的电流增加时，自感电动势阻碍其增加．
演示实验2现象：
在闭合开关S的瞬间，灯闪亮一下后正常发光．断开开关而灯泡灯闪亮一下后慢慢熄灭。
为什么会出现这个现象呢?
当断开K的闭合，但灯A与线圈L立刻形成自右向左的电流，由于L的电流突然增大，L产生自感现象，产生了与原电流相反的I自，这个I自流过灯泡，电路稳定后I自消失，所以灯泡在开关闭合瞬间的电流大于正常的电流，灯泡闪亮。
当断开K的瞬间，灯A中原来的从右到左的电流IA立即消失。但灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯A中有从左到右的IL通过，IL>IA，故灯泡闪亮。
原因分析：
结论2：
当导体中原来的电流减小时，自感电动势阻碍其减小．
2、自感电动势的方向：
阻碍导体中原来电流的变化。
（1）、导体中原电流增大时，自感电动势产生的自感电流方向与原电流方向相反。
（2）、导体中原电流减小时，自感电动势产生的自感电流方向与原电流方向相同。
3、自感电动势的大小：
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。
三、自感系数L
上式中的L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。
单位：亨利(H)
1H=103mH=106μH
L的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。
四、自感现象的防止及应用：
1、日光灯原理（应用）
四、自感现象的防止及应用：
2、电阻双线绕法（防止）
例题. 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
课堂练习：
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
3、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I2 C、接通时I1>I2，断开时I1 D、接通时I1=I2，断开时I1R2
L
R1
S
A1
A2
B
【作业布置】：
课本后思考与练习题：全部完成
一、互感现象
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.
利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.
应用:变压器、收音机里的“磁性天线”、无线充电器等
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？
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。
2、自感现象产生的原因 ：
导体本身电流变化，引起磁通量的变化。
演示实验分析：
三、自感电动势
1、定义：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
演示实验1现象：
在闭合开关S的瞬间，灯2立刻正常发光．而灯1却是逐渐从暗到明，要比灯2迟一段时间正常发光．
为什么会出现这个现象呢?
原因分析：
由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加．
I
t
0
i1
i2
O
结论1：
当导体中原来的电流增加时，自感电动势阻碍其增加．
演示实验2现象：
在闭合开关S的瞬间，灯闪亮一下后正常发光．断开开关而灯泡灯闪亮一下后慢慢熄灭。
为什么会出现这个现象呢?
当断开K的闭合，但灯A与线圈L立刻形成自右向左的电流，由于L的电流突然增大，L产生自感现象，产生了与原电流相反的I自，这个I自流过灯泡，电路稳定后I自消失，所以灯泡在开关闭合瞬间的电流大于正常的电流，灯泡闪亮。
当断开K的瞬间，灯A中原来的从右到左的电流IA立即消失。但灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯A中有从左到右的IL通过，IL>IA，故灯泡闪亮。
原因分析：
结论2：
当导体中原来的电流减小时，自感电动势阻碍其减小．
2、自感电动势的方向：
阻碍导体中原来电流的变化。
（1）、导体中原电流增大时，自感电动势产生的自感电流方向与原电流方向相反。
（2）、导体中原电流减小时，自感电动势产生的自感电流方向与原电流方向相同。
3、自感电动势的大小：
自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。
而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。
三、自感系数L
上式中的L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。
单位：亨利(H)
1H=103mH=106μH
L的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。
四、自感现象的防止及应用：
1、日光灯原理（应用）
四、自感现象的防止及应用：
2、电阻双线绕法（防止）
例题. 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
课堂练习：
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
3、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
【作业布置】：
课本后思考与练习题：全部完成