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

夏津万隆高中物理 电磁感应 2.4 互感和自感 KJ www.youyi100.com 学习目标 1.知道什么是互感现象和自感现象。 2.观察通电自感和断电自感实验现象，了解自感现象，认识自感电动势的作用，能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象。 3.知道自感电动势的表达式E＝L，理解自感系数和自感系数的决定因素。 4.通过对自感现象的研究，了解磁场的能量。 情境引入 手机无线充电 音频无线传输 讲授新课 互感现象 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？ 讲授新课 互感 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。 互感可以传递能量和信息。例如：变压器、无线充电等。 讲授新课 互感的危害 自感现象有时也有害，如互感现象会干扰自感构成的谐振，滤波，在这种情况下，应设法减少互感的耦合作用。 讲授新课 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。 自感线圈，我们用 表示，根据楞次定律，当电流从无到有或从有到无，或者电路中电流发生变化时，自感线圈就会产生阻碍这种变化的感应电流，从而延缓结果的发生。 演示实验 通电自感 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。 当开关闭合时： 演示实验 通电自感 演示实验 当开关断开时： 断电时，小灯泡缓慢熄灭。 断电自感 新课讲授 断电自感 讲授新课 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 自感 新课讲授 自感 断开前 断开后 L L A A (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。 新课讲授 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 新课讲授 自感 （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 自感电动势的方向： 随堂练习 例1、（多选）如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则（　　） A.S闭合的瞬间，灯A、B同时发光，接着灯A变暗，灯B更亮，最后灯A熄灭 B.S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮 C.S闭合瞬间，灯A、B都不立即亮 D.稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下再熄灭 新课讲授 用电流传感器显示自感对电流的影响 新课讲授 自感系数 自感电动势 新课讲授 （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 自感系数 新课讲授 磁场的能量 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。 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？ 谢谢观看 Lavf58.28.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Lavf58.28.100 Lavf58.29.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $$