2.4 自感 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦互感与自感核心知识，以法拉第实验提问导入互感，通过定义、应用实例构建认知，再结合观察思考实验（如灯泡发光差异）过渡到自感，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过通电自感、断电自感实验培养科学探究能力，模型建构（线圈示意图）和公式推导发展科学思维，联系变压器等应用强化物理观念。丰富实例与结构化小结助学生深化理解，也为教师提供清晰教学流程。

什么是互感和自感？如果两个线圈之间没有导线相连，其中一个线圈通上交变电流，此时线圈中的电流发生变化，其产生的变化磁场就会在另一个线圈中产生感应电动势，从而形成电流。这种现象就是互感，它可以将电磁能量从一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感来制作的。而一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化电场也会在线圈本身中激发出感应电动势，这种现象叫做自感。根据楞次定律，感应电动势会阻碍电路中电流的增加，因此在闭合开关后，灯泡会缓慢的亮起来。在断开开关时，自感会阻碍电流的减少，灯泡不会立即熄灭，而是慢慢变暗电流越大，自感现象越明显。 §2.4 自感 新课导入 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ 互感 互感 互感现象 1.定义： 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，这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。 2.拓展：互感现象不仅发生于任何两个相互靠近的电路之间,且可发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间。 3.本质：一种电磁感应现象 互感 4.应用及防止 收音机里的“磁性天线” 变压器 无线充电 电力工程电子电路（减小互感） 互感 隔空取电 模型构建 互感 互感现象不但可以实现能量的传递，还能实现信息的传递。 观察思考P48 观察两个灯泡的发光情况 A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光。 然后断开开关S。 重新闭合S，观察到什么现象？ 实验现象：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。 你能解释以下这是为什么吗？ 自感 电流I增大 磁通量Φ增大 I感与原电流I反向 电流I缓慢增大 B原 B感 分析： ⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。 楞次定律 增反减同 总结：通电时--电流增加---感应电动势与原电流方向相反 自感 观察开关断开时灯泡的亮度 按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。 实验现象： （注意：线圈电阻小于灯泡电阻） 自感 分析 1. 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。感应电动势的作用是使线圈 L 中的电流减小得更快些还是更慢些？ 2.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？ 3.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？ 4.开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？ 自感 断电自感 总结：断电时--电流减少---感应电动势与原电流方向相同 自感 总结： 断电时--电流减少---感应电动势与原电流方向相同 通电时--电流增加---感应电动势与原电流方向相反 自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。 1.定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感； 2.在自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 增 反 减 同 能量转化 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；（电能转化为磁场能） 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。（灯泡——热能光能） 自感系数 自感电动势的大小 自感电动势 磁通量变化率 电流变化率 正比 正比 正比 自感系数 L越大，E越大，对电流阻碍越大 自感系数L 自感系数L （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 （1）物理意义: 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 甲 一条导线弯了几匝的线圈 乙 空芯线圈 丙 在铁芯上绕了几千匝的线圈 亨利（H） （3）单位： 甲 乙 丙 自感现象的应用 自感应用及防止 日光灯 启辉器 镇流器 自感现象的应用 自感应用及防止 断电自感 双线绕法 由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。 自我评价P51 第1、2、3题 巩固新知 1.(互感现象)(多选)关于互感现象,下列说法正确的是(　　) A.两个线圈之间必须有导线相连,才能产生互感现象 B.互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈 C.互感现象都是有益的 D.变压器是利用互感现象制成的 解析:两个线圈之间没有导线相连,也能产生互感现象,选项A错误;互感现象可以把能量从一个线圈传到另一个线圈,选项B正确;互感现象不都是有益的,有时会影响电路的正常工作,选项C错误;变压器是利用互感现象制成的,选项D正确。 BD 巩固新知 2.(自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法正确的是(　　) A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大 B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大 C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零 D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大 B 巩固新知 3.(自感系数)(多选)关于自感系数,下列说法正确的是(　　) A.其他条件相同,线圈越粗自感系数越大 B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大 C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大 D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数小 解析:线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,即与大小、形状、匝数和是否有铁芯都有关。 AB 巩固新知 4.(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 AD 课堂小结 自感现象 互感现象 互感和自感 磁场中的能量 Lavf60.4.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.28 Lavf60.4.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.8 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf60.4.100 $在该实验中，电路断开时，通过电感线圈的电流减小，导致磁通量迅速减弱。由楞次定律可知，此时线圈中会产生一个与原电流方向相同的感应电动势，阻碍线圈中的磁通量减小，也就是阻碍线圈中的电流减小。由于线圈只能通过奶管形成闭合回路，因而当线圈中的电流从奶管中流过时，奶管此时突然亮了一下。 nullnullnull