2.4互感和自感（同步课件）-【鼎力课堂】2023-2024学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019选择性必修第二册）

§4 互感和自感 第二章 电磁感应 高中物理(人教版2019)选择性必修第二册 CONTENTS 新课引入 01. 互感现象 02. 自感现象 03. 自感系数 04. 磁场的能量 05. PART 01 新课引入 思考与讨论 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？ 实验演示 2 PART 02 互感现象 观察与思考 1 当线圈靠近电磁炉时：灯泡为什么会发光？手机为什么能够被充电？ 互感现象 2 (1)定义：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。 城乡变压器 收音机里的磁性天线 无线充电器 (2)应用：传递能量和传递信息 互感现象 2 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。 (3)危害： PART 03 自感现象 思考与讨论 1 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。 通电自感现象 2 闭合电键时 通电自感实验电路： 观察与思考 2 (1)电键闭合瞬间你看到什么现象？ (2)你是否可以尝试解释这一现象？ 通电自感实验现象解释 2 B原 B感 线圈中电流方向向左 原电流磁场向左 感应电流磁场向右 感应电流的方向向右 闭合电键时 断电自感现象 3 电键断开时 断电自感实验电路： 观察与思考 3 (1)电键断开瞬间你看到什么现象？ (2)你是否可以尝试解释这一现象？ 断电自感实验现象解释 3 线圈中电流方向向左 原电流磁场向左 感应电流磁场向左 感应电流的方向向左 电键断开时 B感 B原 (1)缓慢熄灭原因 断电自感实验现象解释 3 (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 思考与讨论 3 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。 自感电动势的方向 4 （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 用传感器演示自感对电路中电流的影响 5 PART 04 自感系数 自感电动势的大小 1 自感系数 自感系数 2 （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 亨利（H） （1）物理意义: （3）单位： 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 毫亨（m H） 微亨（μH） 1H=103mH=106 μH L 小 L 大 PART 05 磁场的能量 思考与讨论 ? 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。 PART 06 课堂练习 1．在空间站进行实验可以克服来自地球磁场及电场的干扰，使得物理现象更为准确和明显。为了研究电感现象，宇航员在空间站进行如图所示的研究。在图中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计，A、B为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。则（ ）A．断开K以后，A熄灭，B亮后再熄灭 B．断开K以后，B变得更亮，A缓慢熄灭C．合上K的瞬间，A亮，B后亮 D．合上K的瞬间，B先亮，A后亮 课堂练习 01 A 课堂练习 01 课堂练习 02 2．在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使L1和L2亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均