人教版高中物理选修3-2 4.6 互感和自感 (共31张PPT)

D 、 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
三、自感系数
E L• I t
1、自感系数 L ------简称自感或电感
2、 自感系数 L 反映线圈
自身的性质.
（1）决定线圈自感系数的因素：
实验表明，线圈越长，越粗，匝数越多， 自感系数越大。
另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没
有铁芯时大得多。
（2）自感系数的单位： 简称
一定较大 C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感系数较大 D、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
例2、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， L
A
当断开电键的瞬间会有 A
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
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 L
A
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
小结
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。 互感现象产生的感应电动势，称为互感 电动势。
自感电动势的作用： 阻碍导体中原来的电流变化。
注意： “阻碍”不是“阻止”，电流 原来怎么变化还是怎么变，只是变化变 慢了，即对电流的变化起延迟作用。
洛仑兹力与动生电动势
1、动生电动势：磁场不变，由导体运动引 起磁通量的变化而产生的感应电动势
2、产生机理：
学科网，zxxk.fenghuangxueyi
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/8/52021/8/52021/8/58/5/2021 12:53:28 AM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/8/52021/8/52021/8/5Aug-215-Aug-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/8/52021/8/52021/8/5T hursday, August 05, 2021
2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的 两个线圈之间,且可发生于任何两个相互 靠近的电路之间.
3、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，互感现象在电工技术 和电子技术中有广泛的应用。
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。
1）作用：在电路的作用就是电源，其电路 就是内电路，当它与外电路连接后就会对 外电路供电
2）产生原因：涡旋电场产生的电场力作为 一种非静电力在导体中产生感生电动势
一、互感现象
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。 互感现象中产生的感应电动势，称为互感 电动势。
正比关系
自感电动势 正比关系 磁通量变化率 电流变化率
对同一线圈:
电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快
线圈中产生的自感电动势就大.
电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢
线圈中产生的自感电动势就小.
对不同线圈:
电流变化快慢一样,自感电动势不同
E I t
E L• I t
学以致用：
例1：关于自感现象，下列说法正确的是（ D ） 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
阅读教材最后一段P28，回答问题： 1、线圈能够体现电的“惯性”,应该怎样理解？
当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势 都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流 不能立即增大到最大值
或不能立即减小为零
2、电的“惯性”大小与什么有关？
电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数
练习：
1、演示自感的实验电路图如图所 示，L是电感线圈，A1、A2是相同 的灯泡，R阻值与L的直流电阻值 相同。当开关由断开到合上时，
问题1：自由电荷会随着导线棒运动，并因 此受到洛伦兹力，导体中自由电荷的合运 动在空间大致沿什么方向运动？（为正电 荷）
由左手定则可知，自由电荷将受到由C到D 的力，所以自由电荷沿导线向下运动
问题2：导体棒一直运动下去，自由电荷是否会沿着导体 棒一直运动下去吗？为什么？
不会，因为正电荷向D运动，C端将出现过剩负电荷，D 端出现过剩正电荷，结果导体上端电势低于下端电势， 形成由下端D指向上端C的静电场，正电荷的力向上， 与洛仑兹力方向相反，当F洛=F静电时，自由电荷不再运 动
第四章 电磁感应
第六节 互感和自感
法拉第和他的实验线圈
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？
收音机的接收信号：
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？
现象
①灯泡A2立刻正常发光， ②跟线圈L串联的灯泡A1逐
渐亮起来。
分
电路接通时，电流由零开始增加，穿过
析 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。
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 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
2、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。
3、自感现象中产生的电动势叫 自感电动势。
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中 原来的电流变化。
（2）自感电动势大小： E L I 4、自感系数L：与线圈的大小、形t 状、
圈数及有无铁心有关
5、磁场具有能量
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/8/52021/8/5T hursday, August 05, 2021
观察到的自感现象是 A2
比 A1 先亮，最后达到同
样亮。
L A1 R A2
S R1
2、右图中，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， A2 比 A1 先亮，最
后 A1 比 A2 亮 。
L A1 R A2
S R1
3、如图所示，L为自感系数较大的
L A1 R A2
S R1
I
I
I
I
t
A
t
B
t
C
t
D
实验二：
1、把灯泡A和带铁芯 的线圈L并联在直流电路中。
2、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。
A L
S
实验1
① A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 ② 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. ③ 然后断开关S。 ④ 重新闭合S，观察到什么现象？
一、感应电场与感生电动势
1、感应电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感应 电场
特征：由于磁场的强弱变化，闭合电路中产生了感应电流，电 路中的自由电荷是在感学科应网，zx电xk.feng场huangx作ueyi 用下定向移动的，即由于 感应电场的变化，在电路中形成了感应磁场，感应电场为 涡旋电场。
常用单位： 毫亨（mH）
亨利 亨 符号是 H
微亨（μH）
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。
问题3：导体的棒的哪端电势比较高？
D端电势高
问题4：如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器 上，导体棒中电流是沿什么方向？
CD相当于电源，电源内部，电流由低电势流向高电势， 电流方向是C到D
反馈训练
1、实验一中，当电键闭合后， 通过灯泡A1的电流随时间变化 的图像为 C 图；通过灯泡A2的 电流随时间变化的图像为 A 图。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由正 电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而感应电场 是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
当磁场增强时，产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线，如 果此空间存在闭合导线，导体中的自由电荷就会在电场力作用 下定向移动，而产生感应电流
2、感应电动势：由感生电场使导体产生的 电动势叫感生电动势（导线不动，磁场随 时间变化时在导线产生的感应电动势）
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/8/52021/8/52021/8/52021/8/58/5/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年8月5日星期 四2021/8/52021/8/52021/8/5
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年8月2021/8/52021/8/52021/8/58/5/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/8/52021/8/5August 5, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/8/52021/8/52021/8/52021/8/5
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……