2.4 互感和自感课件-2022-2023学年高中物理人教版选择性必修第二册

2.4 互感和自感 第二章 电磁感应 学习目标 1.通过实验了解互感现象和自感现象 2.会用自感和互感解释简单的电磁感应现象 3.知道磁场具有能量。 学习目标 1.通过实验了解互感现象和自感现象 2.会用自感和互感解释简单的电磁感应现象 3.知道磁场具有能量。 1.产生感应电动势的条件是什么？ 2.在图中接通Ｓ，N线圈会不会产生感应电 动势？为什么? 思考： 一、互感现象（阅读课本，回答问题） 1.互感现象和互感电动势： 2.本质： 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。 一种电磁感应现象 × × × × × • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 如图断开或闭合开关瞬间，CD中会有感应电流吗？这是互感吗？ A B S G C D I 3.注意：互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间, 还可发生于任何两个相互靠近的电路之间。 思考： 6 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 变压器 收音机里的“磁性天线” ◎传递能量 ◎传递信息 4.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。变压器就是利用互感现象制成的。 7 5.互感的防止 防止：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。 线圈的双线绕法 互感的防止电路板 【例1】 (多选)目前无线电力传输已经比较成熟，一种非接触式电源供应系统如图甲所示。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图乙所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是( 　　) A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势 B．A、B线圈通过互感现象实现能量传递 C．A中电流越大，B中感应电动势越大 D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大 B D 这种由于导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象是一种特殊的电磁感应现象. 思考： 在图中接通Ｓ，线圈中会产生感应电动势吗？为什么? A S 自感电动势有什么作用？ 1.概念： 二、自感现象（阅读课本，回答问题） 2.自感电动势： 由于导体本身的电流发生变化而对本身产生的电磁感应现象， 叫自感现象。(“自我感应”) 自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 实验一：通电自感 （1）A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 （2） 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常 发光. （3）然后断开开关S。 （4）重新闭合S，观察到什么现象？ S接通 穿过线圈的电流I 增大 穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势 A1灯逐渐亮 阻碍电流增大 实验一：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。 结论1:电流增大时，线圈的自感电动势“阻碍”原电流的增大，方向与线圈中原电流方向相反 分析A1灯: A2 A1 接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？ 实验二：断电自感 实验二：断电自感 现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才慢慢熄灭。 S断开 穿过线圈的电流I 减小 穿过线圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势 灯逐渐熄灭 阻碍电流减小（补偿） 分析A灯: 结论2:电流减小时，线圈的自感电动势“阻碍”原电流的减小，方向与线圈中原电流方向相同. 注意： “阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 自感电动势的作用：阻碍导体中原电流的变化。 1.断电实验中，线圈的电流方向变吗？电灯的电流方向呢？ 思考： 当 IL > IA 时，会闪一下，再逐渐熄灭 当 IL < IA 或 IL = IA 时，不会闪，逐渐熄灭 如果 RL < RA，则 IL > IA； 如果 RL ≥ RA，则 IL ≤ IA。 思考： 2.能不能认为任何断电现象灯都会闪一下？ 3.原来的 IL 和 IA 哪一个大，要由 什么来决定？ D 电流传感器 A L S IA IL （1）若 RL=RA相等，请定性作出IA、IL时间变化图像？ iL t O iA t O 练习（讨