第4课 互感和自感-2022-2023学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第二册）

磁环， 防止互感 §2.4 互感和自感　 1 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 4 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 6 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】如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则(　　) A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用 C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用 D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长 S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用 若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用 【例题2】在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则(　　) A．在电路甲中，A将渐渐变亮 B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗 C．在电路乙中，A将渐渐变亮 D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭 在电路甲中,通过灯泡的电流只能慢慢增加 在电路乙中,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零 自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入 【例题3】如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到(　　) A．灯泡立即熄灭 B．灯泡逐渐熄灭 C．灯泡有明显的闪亮现象 D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡 有明显的闪亮现象 若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮 电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IR S断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL≫IR，因此灯开始有明显的闪亮． 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？ 13 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迟一会儿才正常发光。 14 S B R ②预测一下实验现象？ ③如何改进实验电路？ ①线圈中电流增加时,会产生自感电动势，那么线圈中电流减少时，又会怎么样呢？ ④如何解释实验现象？ 思考与讨论： I I B原 E I B感 A 二、自感现象 15 思考：开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？ 线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。 实验验证： 断电自感， 二、自感现象 通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。 断电自感：A1和