2.4 互感和自感（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第四节 互感和自感 第二章 人教版 高中选择性必修第二册 互感现象 01 自感现象 02 磁场的能量 03 巩固提升 04 CONTENTS 目录 新课导入 观察实验现象，你能解释为什么吗？ 为什么能听见由手机输出的声音？ 小灯泡为什么会发光？ 互感现象 PART 01 互感现象 01 把两个没有导线相连的线圈套在一起，当一个线圈中电流变化时，另一个线圈中就产生感应电动势，这种现象叫做互感，产生的感应电动势叫做互感电动势。 互感现象的应用 02 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。如变压器就是利用互感现象制成的。 城乡变压器 收音机里的磁性天线 无线充电器 互感现象的应用 03 互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，要设法减小互感。 手机发射出的无线电波（射频电磁辐射），能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时，遇有锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。 互感现象能发生在两个相互靠的很近的电路之间，有时会影响电路工作，因此也要设法减小电路间互感的影响。 自感现象 PART 02 思考与讨论 01 线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？ 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。 实验探究 02 观察两个灯泡的发光情况 A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 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. 然后断开开关S。 重新闭合S，观察到什么现象？ 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。 你能解释以下这是为什么吗？ 实验探究 02 分析： B原 B感 E感 通过电感线圈I↑ ⇒Φ↑ ⇒电动势，阻碍Φ增加 电感 ⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。 实验探究 02 观察开关断开时灯泡的亮度 按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题： 1. 电源断开时，通过线圈 L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？ 2.产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？ 实验探究 02 分析： 断开电源通过电感线圈I↓ ⇒电动势，阻碍Φ减少 ⇒阻碍线圈中的电流减少。 这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。 ⇒通过灯泡的感应电流与原来电流方向相反。 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。 B原 B感 E感 自感现象 03 电感 1、自感 自感现象中产生的感应电动势。 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。 2、自感电动势： 自感系数 04 1.自感电动势的大小 自感系数 L　越大，E　越大，对电流阻碍越大 自感系数 04 （2）决定因素 线圈的圈数 是否有铁芯 线圈的大小 线圈的形状 （1）物理意义: 2.自感系数 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 甲 一条导线弯了几匝的线圈 乙 空芯线圈， 丙 在铁芯上绕了几千匝的线圈， 甲 乙 丙 亨利（H） （3）单位： 磁场的能量 PART 3 01 磁场的能量 断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？ 自感 线圈 电流磁场 磁场能 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。 课堂总结 自感现象 互感现象 互感和自感 磁场中的能量 巩固提升 PART 4 巩固提升 1.(互感现象)(多选)关于互感现象,下列说法正确的是(　　) A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象 B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈 C.互感现象都是有益的 D.变压器是利用互感现象制成的 答案:BD 解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,选项B正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;变压器是利用互感现象制成的,选项D正确。 巩固提升 2.(自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是(　　) A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大 B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越