高二物理互感与自感.ppt

线圈L1
线圈L2
P G
滑动变阻器P滑动时：线圈2中是否有感 应电流？
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。
2、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。变压器 就是利用互感现象制成的。
D 、 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
例3.如图所示，两个电阻均为R，电感
线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，
S原来断开，电路中电流
I0
E，
2R
现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，
此自感电动势的作用是（ D）
A.使电路的电流减小，最后 I 0 减小为零
B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于 I0 C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变
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
原因：由于线圈Ｌ自身的磁通量增加而产生了感应 电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍 线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大， A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。
结论1:自感电动势的作用——
“ 阻碍”原电流的增加，但最终没有 “阻止”其增加
课堂例题
例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。
课堂例题
例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡 A的电阻RA相等，则电键断开前后通过线 圈的电流随时间的变化图像为_A__图，通过 灯泡的电流随时间的变化图像为_C__图；
若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时 间的变化图像为_B_图，通过灯泡的电流图像为_D_图。
I
I
I
I
t
t
t
t
I
I
I
I
t
t
t
A
B
C
t
D
触 摸 电 压 实 工作原理：利用充电电池供电能产 验 生30万伏的高压，使侵犯者瞬间失
去抵抗力，而这种高压低电流的工
作原理，是不会造成严重伤害的。
演示2
开
关
断
开
现
象
灯泡闪亮后熄灭 ？
实验二：断电自感
断电前
断电后
结论2:自感电动势的作用——
“ 阻碍”原电流的减少，但最终没有 “阻止”其减少
A
B
C
D
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
E L I t
2、自感系数 L－简称自感或电感
3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素：
实验表明，线圈越大，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：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH）
1、自感电动势的大小：E
L
I t
2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关
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十五夜，这个江南小镇上少见的晴朗。耿老爹与李长善夫妇、大义子尚文一家和小义子尚武坐在李家宽敞的院子里赏月聊天儿。 这里赏月的习俗与老家“三六九镇”上差不太多，只是没有拜月啦、许愿啦什么的那一套或简单、或复杂的程序而已。今年， 李家三十多亩土地上的收成非常好，猪和羊的出栏率也比以往几年都高出不少，鸡鸭的数量更是增加了很多，所以全家人的心 情都很舒畅，耿老爹自己也很感欣慰。而更让他高兴的是，大义子李尚文在自己的精心培养下，已经完全具备了挑起李家这一 副重担的能力。近在咫尺的尚英夫妇也经常过来看望爹娘，若是家里有什么需要帮助的，总不会忘了伸手帮忙。在轻松愉快的 聊天儿中，耿老爹谈到了自己准备在当年冬天归家的打算。李长善夫妇虽然不便再挽留了，但非常希望耿老爹能等到过了大年 以后再走。看着亲兄弟一般的李长善恳求的目光，想到自己这七年多以来不寻常的经历，而且此次与李家人，尤其是病体沉重 的李大哥这一别，无疑就是永别了，耿老爹的心里很不是个滋味儿，于是就毫不犹豫地答应了李家人的请求。大家当即商定， 就在正月初三那天动身，并且由尚武赶上一挂骡车一路护送回去。在家里养着的那两头大骡子当中，棕色大骡的脚力更好一些， 于是尚文决定让它辛苦一趟。因此，之后的草料伺候也就更加精心，直养得膘肥体壮精神抖擞的。与此同时，一家人也开始商 量着给耿老爹准备返家时携带的一应物品。李家的长媳为义公爹精心酿制了很多新米酒。李家女儿尚英为义父缝制了两套新衣， 做了两双新鞋新袜；临走之前，还打了几十斤香喷喷的月饼……李长善夫妇和长子尚文商议，他们必须得给大恩人耿老爹带一 些纹银回去。他们也深知，李家的家底儿几何耿老爹是再清楚不过的。以往，李家在这个江南小镇上还是比较殷实的。这几年， 虽说李长善成了一个下不了地，干不了活儿的废人了，但在耿老爹的精心操持下，李家这几年虽然娶媳妇嫁闺女的，但其家底 儿还是有增无减的。话又说回来，李家毕竟是一个庄户人家。他们的心里很清楚，凭着耿老爹的为人，如果给得多了，他肯定 是不会接受的。于是，商议之后一致决定给耿老爹带一仟两纹银回去。但让他们没有想到的是，当李长善把这个想法告诉耿老 爹时，他竟然一口拒绝了，并且说：“尚文以后操持这个家不容易，这往后用钱的地方多着呢，你们只给我带上两袋子稻种回 去就行了。我老家有肥沃的水田，但我们那里没有水稻。我还能干得动呢，这就回老家种水稻去！”看到耿老爹实在不愿意接 受这区区一仟两纹银，李长善就吩咐尚文把这些纹银全部兑换成金条。他说：“兑换成金条以后就好带了。然后你再去买个应 手的小皮箱，让尚武放他的随身衣物和这些金条。等他把你
问题情景： 如图断开或闭合开关瞬间，CD中会有感应 电流吗？这是互感吗？
C
ו
•
•
A
G
•× • × • ו ו • •• •••• • I• • • • •
•••
• • •D
•••
B
S
3、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。
线圈L1
线圈L2
一、互感现象
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。
2. 应用：变压器
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、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
自感系数很大有时会产生危害：
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。
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
D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为 2I0
例4：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的 电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D 发光。则（ AD）
A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
P G
滑动变阻器P滑动时：线圈2中产生感应 电动势
线圈1中是否也会发生电磁感应象？
二、自感现象ຫໍສະໝຸດ Baidu
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。 (“自我感应”)
2、自感现象中产生 的电动势叫自感电动 势。
演示1
开
关
闭
合
现
象
A2 先亮 A1 后亮 ？
实验一：通电自感
现象：在闭合开关Ｓ瞬间， 灯A2立刻正常发光，A1却比 A2迟一段时间才正常发光。