2.4 互感和自感 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高中物理 选择性必修二 互感和自感 1 问题 1、互感和自感的理解及应用 本节核心任务 2 课堂引入 小灯泡为什么会发光？ 为什么能听见由手机输出的声音？ 观察实验现象，你能解释为什么吗？ C B A 一、 互感现象 ⁠ 知识点一　互感现象 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.应用：互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用 　互感现象　⁠制成的。 3.危害：互感现象能发生在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。 一、互感现象 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。 一、互感现象—应用 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。 一、互感现象—危害 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。 二、自感—自主学习 知识点二　自感现象　自感系数 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。 3.自感电动势的大小：E＝L，其中L是自感系数，简称 　自感　⁠或 　电感　⁠，单位： 　亨利　⁠，符号是H。 4.自感系数大小的决定因素：自感系数与线圈的 　大小　⁠、 　形状　⁠、 　匝数　⁠，以及是否有 　铁芯　⁠等因素有关。 一、自感 二、自感 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。 自感现象有什么样的特点呢？ 二、自感—通电演示 通电自感实验现象演示 电键闭合瞬间你看到什么现象？ 你是否可以尝试解释这一现象？ 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。 闭合电键时 二、自感—断电演示 断电自感实验现象演示 断开电键时 电键断开瞬间你看到什么现象？ 现象：灯闪亮一下，再慢慢熄灭。 你是否可以尝试解释这一现象？ 二、自感—断电演示 断电自感实验现象解释: (2)闪亮一下的原因 分析： 断电前根据电路中并联规律，若线圈L的电阻小于灯泡的电阻，则有IL＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。 断开前 断开后 L L A A 二、自感 思考与讨论: 断电时，与线圈并联的灯泡一定会闪亮一下后在慢慢熄灭吗？ (1)不能认为任何断电现象灯都会闪一下 ①当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭; ②当IL<IA或 IL=IA时，不会闪，逐渐熄灭。 (2)原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与灯泡的电阻RA的大小来决定。 ①如果RL≥RA，则IL≤IA； ②如果RL<RA，则IL>IA。 二、自感—例题 【例题】(通电自感和断电自感)(多选)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,下列说法正确的是(　　) A.闭合开关S接通电路时,A2先亮A1后亮,最后一样亮 B.闭合开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮 C.断开开关S切断电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭 D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 答案:AD 解析:闭合S接通电路时,A2支路中的电流立即达到最大,A2先亮;由于线圈的自感作用,A1支路电流增加得慢,A1后亮。A1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A1与A2并联,亮度一样,选项A正确,B错误。断开S时,L和A1、A2组成串联的闭合回路,A1和A2亮度一样,由于L中产生自感电动势阻碍L中原电流的消失,A1和A2过一会儿才熄灭,故选项C错误,D正确。 二、自感—自感系数 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 二、自感—自感系数 线圈的圈数 是否有铁芯 线圈的大小 一条导线弯了几匝的线圈 空芯线圈， 在铁芯上绕了几千匝的线圈， （2）决定因素 1 （1）物理意义: 自感系数 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 2 三、磁场的能量—自主学习 知识点三　磁场的能量 1.自感现象中的磁场能量：线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量输送给 　磁场　⁠，储存在 　磁场　⁠中。 2.电的“惯性