2.4 互感和自感 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦“互感和自感”核心内容，涵盖互感现象、自感现象（通电与断电自感）、自感电动势及自感系数等知识点。课堂导入通过复习电磁感应条件、电动势表达式等旧知，结合“探究1”实验问题搭建学习支架，衔接新旧知识脉络。 其特色在于以实验探究为基础，如断电自感中灯泡闪亮现象分析，结合例题与微专题（二次感应、电动机反电动势），培养科学探究与科学思维。通过推理自感电动势方向、能量转化过程深化物理观念，助力学生提升分析能力，也为教师提供高效教学支持。

第二章 电磁感应 第四节 互感和自感 高中物理 选必2 06 十二月 2025 互感和自感现象 通电自感、断电自感 自感电动势 产生电磁感应的条件？ 磁通量发生改变 感生电动势、动生电动势表达式？ 探究1： 如图，接通、断开开关S， 线圈P会不会产生感应电动势？ 会、磁通量发生改变； 第四节 互感和自感 一、互感现象 互感、互感电动势： 互感： 一个线圈中电流变化时，在另 一个线圈中产生感应电动势的 现象称为互感； 互感电动势： 互感现象中产生的感应电动势； I变 U 第四节 互感和自感 二、自感现象 通电自感： 过程： 能量： 通电开始，线圈开始储存能量，延缓电流增大； 2-4-0通电自感 I t I3 I2 I3 I2 断电自感： 过程： 能量： 断开开关S后，线圈释放储存能量，延缓电流减小； 2-4-1断电自感 I t IL I线圈 I灯泡 例1：如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙所示)。已知电源电动势E=9V，内阻不计，灯泡A的阻值为10Ω，电阻R的阻值为2Ω； 1）线圈的直流电阻为 Ω； 2）断开开关前，通过灯泡的电流大小 为 A；断开开关后，通过灯泡的 电流的最大值为 A；开关断开前 后比较，通过灯泡的电流的方向 (填“相同”或“相反”)。 3）开关断开时，该同学观察到的现象为：_______________ _____； 4 0.9 1.5 灯泡闪亮，然后逐渐熄灭 相反 第四节 互感和自感 三、自感电动势、自感系数 自感电动势E： 在自感现象中产生的电动势； 方向： 原电流增加时，E自阻碍I原增加， E自与E原（I原）反向； 原电流减小时，E自阻碍I原减小， E自与E原（I原）同向； 大小： 与电流的变化率成正比 自感系数L： 线圈面积大、线圈长、匝数密，线圈自感系数大； 线圈有铁芯时相比没有铁芯时的自感系数大的多； 线圈自感系数跟是否通电无关； 单位： 亨利，简称亨，符号H； 1H（亨）=103mH（毫亨）=106μH（微亨） 1H定义： 如果通过线圈的电流在1S内改变1A时，产生的电动势是1V，这个线圈的自感系数就是1H； 互感、自感现象的应用及防止： 防止： 应用： 双线并绕 B I B I 电路板布线： 平行布线减小电感， 弯曲布线增大电感； 抗干扰互感线圈 变压器互感 高频互感线圈 第四节 互感和自感 课时练习 练1：关于自感现象，下列说法正确的是（ ） A、感应电流一定和原电流方向相反 B、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大 C、同一线圈，当电流变化较快时，线圈中自感系数较大 D、同一线圈，当电流变化较快时，线圈中自感电动势也较大 D 练2：（多选）延时继电器是生产生活中常用的电气设备，一种延时继电器的电路原理图如图所示。对于该延时继电器，下列说法正确的是（ ） A、使用时，电路中的线圈P起到延时作用 B、使用时，电路中的线圈Q起到延时作用 C、断开S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b D、闭合S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b BC 练3：如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和L3是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流，则图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ） C 练4：如图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是（ ） A、接通时A1首先达到最亮，断开时A1后灭 B、接通时A2首先达到最亮，断开时A1后灭 C、接通时A1首先达到最亮，断开时A1先灭 D、接通时A2首先达到最亮，断开时A2先灭 A 互感现象：一个线圈中电流变化引起另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感现象； 自感现象由于导体本身的电流变化，使导体本身产生电磁感的应现象； 自感电动势： 自感系数L：与线圈大小、形状、圈数、有无铁芯有关； 线圈A电流变化(磁通量变化)→线圈B产生互感电动势（互感电流）→感应电流磁场 阻碍A磁通量变化 线圈A电流变化(磁通量变化)→自身产生自感电动势（自感电流）→感应电流磁场 阻碍A磁通量变化 微专题1（二次感应）： 如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是 (　　) A、向右减速运动 B、向左匀速运动 C、向右匀速运动 D、向左加速运动 AD V减速 I感 B感 B感 向上、 减小、Φ引 向下、 增大、Φ引 I减小 I增大 V加速 V I感 V 微专题2（电动机的反电动势）： 电机原理： 通电导线在磁场中受安培力而运动； 探究1： 感应电动势是加强、还是削弱了电源的电流？ 感应电动势利于、还是阻碍线圈的转动？ 反电动势作用： 削弱了电源的电流、阻碍线圈的转动； 结束页 B1 谢谢观赏！ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $观察两个灯泡的发光情况。实验器材，自感现象演示器、电源导线实验过程A一和A2是规格相同的两个发光二极管，A一与线圈L串联，A2与可调电阻R串联，将电路与电源相连。闭合开关调节电阻R是两个二极管的亮度相同。然后断开开关，重新接通电路，注意观察在开关闭合时两个二极管的发光情况。闭合开关的瞬间，电流从无到有，线圈L中产生感应电动势。根据楞次定律感应电动势会阻碍电流的增加，所以二极管A一会较慢的亮起来。 观察开关断开时灯泡的亮度。实验器材自感现象演示器。自感现象演示器上有灯泡、发光二极管、线圈、开关等结构电源导线。实验过程连接电路接通电源。先闭合开关使灯泡发光。断开开关可以观察到开关断开时，灯泡的亮度还能维持一段时间甚至更亮。这是因为电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势，感应电动势使线圈L中的电流减小的更慢些，所以灯泡不会马上熄灭，会使断电自感实验的效果更明显。线圈自身的电阻要明显小于灯泡的电阻，线圈的自感系数要大些。思考一，产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？2、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？