2024届高考物理一轮复习课件：第四节 互感和自感

第四节 互感和自感 第二章电磁感应 1.互感 【问题1】两个线圈 A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，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? 1.互感 【规律探究1】如图是法拉第发现电磁感应时用过的线圈．现把两个线圈A，B绕在同一个铁环上（线圈与铁环绝缘），线圈A通过滑动变阻器接在电源上，线圈B接电流表，则 （1）开关接通以后，电流表有感应电流？ （2）开关闭合瞬间，电流表有感应电流？若有，电流方向？ （3）开关断开瞬间，电流表有感应电流？若有，电流方向？ （4）若线圈A接交流电源，线圈B会产生持续的感应电动势？ 1.互感 无线充电 能量转化 电能 磁场能 电能 内能 变压器 线圈A电流变化 线圈B磁通量变化 线圈B产生感应电动势 感应电流 互感 现象 阻碍磁通量变化：“增反减同” （1） Φ原增加，B原与B感方向相反 （2）Φ原减小，B原与B感方向相同 1.互感 【问题2】如图所示，闭合或断开开关瞬间，CD中会有感应电流吗?若有，感应电流的方向？这是互感吗? 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，这时要设法减小互感 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 2.自感 【问题3】如图所示，接通或断开开关瞬间，线圈本身中会产生感应电动势？若会，感应电流方向与原电流方向有什么关系？ 线圈L电流变化 自身磁通量变化 自感电动势 感应电流 自感 现象 阻碍磁通量（电流）变化：“增反减同” （1） I原增加，I原与I感方向相反 （2）I原减小，I原与I感方向相同 2.自感 【规律探究2】如图所示，两个完全相同的灯泡。线圈 L的阻值为RL，调节电阻箱R1，使R1=RL。闭合开关 S，观察L1、L2灯泡亮度的变化，请结合教材和视频解释该实验现象。 通电自感 现象：L1灯泡 L2灯泡 逐渐变亮，最终一样亮 立即亮起来 2.自感 【规律探究3】（1） 电路稳定时，若IL > IA，观察到会A灯泡闪一下，再逐渐熄灭，其原因是什么？RL 和RA大小关系？ （2）电路稳定时，若RL ≥RA，IL 和IA大小关系？断开S后，A灯泡亮度变化如何变化，为什么？ 断电自感 （2）当 IL ≤ IA 时，A灯泡逐渐熄灭 （1）当 IL > IA 时，A灯泡闪一下，再逐渐熄灭 2.自感 【规律探究4】如图所示，当分别是RL=RA或RL <RA条件下用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据，请利用所写的知识进行解析。 断电自感 IA IL IA IL I t RL <RA 断开S RL=RA IA IL I t 断开S 2.自感 自感电动势的大小：与电流的变化率成正比 自感系数: （1）物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （2）国际单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH） 1H = 103 mH= 106 μH （3）决定因素：实验表明，线圈越大，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。 自感系数 电流变化率 L 小 L 大 2.自感 【问题4】1.在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。 2.电子设备中常要用一种没有电感的精密电阻，采用的是双线并绕的方式，即把一根电阻线对折后绕制成线圈，如图所示. 为什么这种结构的电阻会没有电感? L很大 磁通量互相抵消 3.互感和自感 线圈A电流变化 线圈B磁通量变化 线圈B产生感应电动势 感应电流 互感 现象 阻碍磁通量变化：“增反减同” （1） Φ原增加，B原与B感方向相反 （2）Φ原减小，B原与B感方向相同 线圈L电流变化 自身磁通量变化 自感电动势 感应电流 自感 现象 阻碍磁通量（电流）变化：“增反减同” （1） I原增加，I原与I感方向相反 （2）I原减小，I原与I感方向相同 3.互感和自感