第2.4节互感和自感-2023-2024学年高二物理同步培优课件（人教版2019选择性必修第二册）

高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 第4节:互感和自感 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 观察实验 如何解释实验现象？ 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。 问题 你能用所学知识解释这一现象？ 问题 你能用所学知识解释这一现象？ 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 观察实验 如何解释实验现象？ 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 互感 互感的概念和应用 1. 定义：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁 场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。产生的电动势叫作互感电动势。 2、互感的应用 城乡变压器 收音机里的磁性天线 无线充电器 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 3、互感的危害与防止 互感 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。 互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。 防止互感的电路板 线圈的双线绕法 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 自感 自感的概念 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 自感 自感的概念 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 1. 自感现象 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 由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 自感 自感的概念 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 自感现象 自感理论分析 通电自感的理论分析 b a 断电自感的理论分析 断电自感时感应电动势阻碍电流的减小 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 自感现象 自感电动势的方向 自感电动势的方向： （1）导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反； （2）导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同. 增 反 减 同 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 自感系数 自感电动势的推导和自感系数的概念 自感电动势也遵从法拉第电磁感应定律: 磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化即: 对于一个特定的线圈，n、S 是定值，写成等式为 L：自感系数－简称自感或电感 （1）决定线圈自感系数的因素： 实验表明，线圈越长，越粗，匝数越多，自感 系数越大。另外， 带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 （2）自感系数的单位：亨利 简称 亨 符号是 H 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH） 1H=103mH=106 μH 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 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。 磁场的能量 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 磁场的能量 磁场是具有能量的 课堂小结 1．如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（ ） A．接通S，灯泡A逐渐变亮 B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭 C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同 C 高中物理选择性必修第二册 第二章：安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感 2．某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　） A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变 B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变 C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭 D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变