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
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦“互感和自感”,围绕互感现象、自感现象及磁场能量展开。通过法拉第经典实验与线圈音频传输现象导入,从电磁感应延伸,结合历史案例与生活实例搭建学习支架。
其亮点在于以实验驱动探究,如断电自感演示观察灯泡亮度,结合变压器、安全开关等应用实例,渗透科学探究与科学态度。通过自感系数公式推导与能量转化分析,强化物理观念与科学思维,助力学生理解,也为教师提供清晰教学框架。
内容正文:
第二章 电磁感应
第四节:互感和自感
观察实验现象,你能解释为什么吗?
两个线圈之间并没有导线相连,线圈1与手机的音频输出端连接,线圈2与扩音器的输入端连接。把线圈1插入线圈2时就能在扩音器上听见由手机输出的声音,这是为什么?
课堂引入
1831年,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。
法拉第:历经10年,“痴”心不改
他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。
当给一个线圈通电或断电的瞬间,在另一个线圈上出现了电流。
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。
互感现象的应用
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。如变压器就是利用互感现象制成的。
收音机里的磁性天线
自感现象
03
电感
1、自感
自感现象中产生的感应电动势。
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:
思考与讨论:
S
A
B
R
IA
B原
B感
E
IA
IB
电源
观察实验现象,尝试解释实验现象?
实验演示2:断电自感现象
观察开关断开时灯泡的亮度
课堂练习
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、对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势也较大
D、对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数较大
自感系数
1.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
自感系数
(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
亨利(H)
(3)单位:
2(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
双线绕法
自感现象的防止与利用
变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈,当电路中开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至会引起人身伤害。切断这类电路时,必须采用特制的安全开关,避免出现电火花。
01
磁场的能量
自感
线圈
电流磁场
磁场能
通电自感:通电时,电能首先要转化为线圈磁场能,然后再转化为灯的电能,故灯过一会儿才亮。
断电自感:断电前,线圈中有电流,则线圈中有磁场能,
断电后,线圈存有的磁场能通过灯释放出来,使灯延迟熄灭。
课堂总结
自感现象
互感现象
互感和自感
磁场中的能量
如图,E是电源,S是开关,和是定值电阻,L可视为电阻为零的自感线圈,电流表和可视为理想电流表。在开关S闭合后的很短时间内( )
A.示数减小,示数增大
B.示数增大,示数增大
C.示数增大,示数减小
D.示数减小,示数减小
巩固提升
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