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

2.4 互感和自感 法拉第和他的实验线圈 互感现象 在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流发生变化时，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 互感现象 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的应用 变压器 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？ 观察与思考 演示实验1 A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？ 灯泡A2立刻发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。 分析：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 现象： 通电自感 B感 B原 E感 演示实验2 接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？ 现象:在断开开关S瞬间灯A更亮一下，或灯A过一段时间才熄灭。 断电自感 分析:开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着L→A流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。 B原 B感 1、电源断开时，通过L的电流会减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使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做是一个电源，它能向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？ 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？ 思考与讨论： 8 关于托勒密与地心说的详细资料可参见扩展资料的中的文章 。 4、在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？ 设A、L两端电压为U。 ①若RA＞RL，有IA＜IL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下（闪亮一下）。 ②若RA≤RL，有IA≥IL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡会过一会熄灭（逐渐熄灭）。 9 关于托勒密与地心说的详细资料可参见扩展资料的中的文章 。 二、自感现象 1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。 2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 3、自感电动势的作用： 阻碍导体中原来电流的变化。 1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。 “阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的 三、自感系数 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比 2、自感系数 L－简称自感或电感 单位：亨利，简称亨，符号：H 其他单位：毫亨（mH）、微亨（μH） 1 2 3 线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大！ 给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！ （2） （1）决定线圈自感系数的因素： 四、磁场的能量 问题：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。 2、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间， 比 先亮，最后 比 亮 。 课堂训练 1、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是 比 先亮，最后达到同样亮。 A2 A1 L A1 R A2 S R1 A1 A2 A1 A2 课堂训练 2、如图所示的电路中，D1和D2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。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是( ) A. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭 B. 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭 C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭 D. 接通时D2先达最亮，断开时D1后灭 D1 D2 L R S A 课堂训练 3、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有( ) A . 灯A立即熄灭 B . 灯A慢慢熄灭 C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭 L A A 4、电路中，L是电阻为R的一带铁芯的线圈，R1=R2=R。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（ ） A、接通时I1<I2，断开时I1>I2； B、接通时I2<I1，断开时I1=I2； C、接通时I1>I2，断开时I1<I2； D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。 R2 L R1 S A1 A2 B 5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时 （ ） A、两灯同时亮，同时灭 B、合上S，B比A先达到正常发光状态 C、断开S，AB两灯都不会立即灭， 通过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同 D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭 B 6、( 多选）在如图所示的甲、乙电路中，电阻R 和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则(　 　) A．在电路甲中，A将渐渐变亮 B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗 C．在电路乙中，A将渐渐变亮 D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭 AD 一、互感现象 二、自感现象 1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。 1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。 2.应用：变压器 2、① 通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大 ② 断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小 三、自感系数 1、自感电动势的大小： 2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关 小结 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $