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（粤教版2019选择性必修第二册）

第二章 电磁感应 第四节 互感和自感 粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册 一、互感现象 如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验原 理图之一。当线圈A中电流发生变化时，它产生 的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势。 根据对称性思想，线圈B中感应电流的变化，同 时也会在线圈A中产生相应的感应电动势。这种 现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感 电动势。 互感现象也可以发生在两个相互靠近的电路之间 利用互感现象，我们可以将一个线圈中变化的 信号传递到另外一个线圈。在如图所示的无线 通信演示实验中，打开收音机开关时，线圈L1 和线圈L2之间有一定的距离，喇叭却能发出音 乐声响。关闭收音机，喇叭则不发声。可见喇 叭发出的声音是通过线圈L1和L2的互感作用，将 收音机的音乐电信号传递给喇叭。 【观察·思考】 二、自感现象 由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感。在自感现象中产生 的感应电动势，称为自感电动势。 【实验·探究1】 通电和断电时都能够让线圈中的磁通量发生变化。分别设计实验，探究自感现象的 规律。 如图所示，两个完全相同的灯泡，一个与线圈串联， 另一个与电阻箱串联，实验前调节电阻箱R1，使它 的电阻等于线圈的内阻。闭合开关S，观察实验现 象并解释其产生的原因。 探究通电时的自感现象 断电时，线圈中是否会产生感应电动势？一个实验小组受通电自感实验的启发， 设计了如图所示的两个实验电路图。 【实验·探究2】 探究断电时的自感现象 思考1：从理论上分析，实验电路(左)和实验电路(右)中的开关断开时，各会发 生什么现象？ 思考2：根据理论分析的结果，哪个实验方案相对更好？ 思考3：连接电路并进行实验，观察实验现象是否与理论预测相符.如果发现与预 测不相符的现象，试分析其原因。 在实验1中，开关S闭合瞬间，灯泡L2立刻正常发光，而与线圈L串联的灯泡L1却 逐渐亮起来，过一段时间后两个灯泡才达到同样的亮度。在实验2的电路(左)中， 当开关S断开时，灯泡L并没有立即熄灭，而是逐渐熄灭。在电路(右)中，断开开 关S的瞬间，灯泡L2立即熄灭，灯泡L1却闪亮一下再逐渐熄灭。 上述自感现象都有一个共同特点，即在闭合或断开开关时，通过线圈的电流发生 了变化，导致通过线圈自身的磁通量发生了变化。根据法拉第电磁感应定律，可 知此时线圈中产生了阻碍自身磁通量变化