§ 2.4 互感和自感（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）

第二章 电磁感应 4. 互感和自感　 磁环， 防止互感 两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机（或MP3等）的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？ 划时代的发现 1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。 法拉第：历经10年，“痴”心不改， 他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。 一个线圈接电源 G 电源 法拉第用过的线圈 另一个线圈接“电流表” 当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。 1.定义：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。 2.互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 一、互感现象 互感现象 收音机里的“磁性天线” ◎传递能量 ◎传递信息 3.互感现象应用： 变压器 无线充电技术原理 电力输入 线圈 电力接收 线圈 输出 感应电流 输入 交流电 手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。 3.互感现象应用： 4、互感的危害与防止 影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。 实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。 互感的防止电路板 判断正误。 (1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象；相距较远时，不产生互感现象。( ) (2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。 ( ) (3)只有闭合的回路才能产生互感。 ( ) (4)变压器是利用互感现象制成的。 ( ) 例题1 在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是(　　) 【解析】互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，D正确。 D 例题2 (多选)如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入M、N极板间，发现电子向M板偏转，则可能是(　　) A.开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开瞬间 C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 【解析】开关S接通瞬间，根据安培定则，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，A正确；断开开关S瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，B错误；接通S后，变阻器滑片向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在右侧线圈中产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，C正确；接通S后，变阻器滑片向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在右侧线圈中感应出左负右正的电动势，电子向N板偏转，D错误。 AC 例题3 　(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有(　　　) A.家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 【解析】家庭电路正常工作时，零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反，在L1中产生的磁场方向始终相反，磁场相互叠加，L1、L2中的磁通量为零，A项正确；家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时，零线和火线中的电流变大，但大小仍然相等，电流方向始终相反，L1、L2中的磁通量仍为零，不变，B项正确，C项错误；地面上的人接触火线发生触电时，零线和火线中的电流大小不相等，L1中的磁通量不为零且发生变化，L2中的磁通量不为零且发生变化，线圈L2中产生感应电流，此时开关K将被电磁铁吸起，D项正确。 ABD 思考与讨论： S A B R IA B原 B感 E IA IB 电源 二、自感现象 ①当线圈中电流发生变化时，自身的回路中是否还有电磁感应现象呢？ ④如何解释实验现象？ ②如何设计实验电路？ ③预测一下实验现象？ Lenovo (L) - 2.自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。 1.定义：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 二、自感现象 电感 分析：通过电感线圈　I　↑ ⇒Φ　↑ ⇒电动势，阻碍Φ增加 B原 B感 E感 通电自感 现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿