人教版高中物理选修3 2课件第4章第6节.pptx

1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作同同步步导导学学方方案案课课后后强强化化演演练练第第6节节互互感感和和自自感感1互互感感现现象象：如如图图所所示示电电路路中中，两两个个线线圈圈之之间间并并没没有有导导线线相相连连，但但当当一一个个线线圈圈中中的的电电流流变变化化时时，它它所所产产生生的的变变化化的的磁磁场场会会在在另另一一个个线线圈圈中中产产生生感感应应电电动动势势，这这种种现现象象叫叫做做互互感感现现象象教材要点解读对对应应学学生生用用书书P232互互感感电电动动势势：在在互互感感现现象象中中产产生生的的电电动动势势叫叫做做互互感感电电动动势势3对对互互感感的的三三点点理理解解(1)互互感感

2、现现象象是是一一种种常常见见的的电电磁磁感感应应现现象象，它它不不仅仅发发生生于于绕绕在在同同一一铁铁芯芯上上的的两两个个线线圈圈之之间间，而而且且可可以以发发生生于于任任何何相相互互靠靠近近的的电电路路之之间间(2)互互感感现现象象可可以以把把能能量量由由一一个个电电路路传传到到另另一一个个电电路路变变压压器器就就是是利利用用互互感感现现象象制制成成的的(3)在在电电力力工工程程和和电电子子电电路路中中，互互感感现现象象有有时时会会影影响响电电路路的的正正常常工工作作，这这时时要要求求设设法法减减小小电电路路间间的的互互感感利利用用互互感感现现象象，可可以以把把能能量量从从一一个个线线圈圈传

3、传递递到到另另一一个个线线圈圈因因此此，互互感感现现象象在在电电工工技技术术和和电电子子技技术术中中有有广广泛泛的的应应用用1自自感感现现象象当当一一个个线线圈圈中中的的电电流流变变化化时时，它它产产生生的的变变化化的的磁磁场场在在自自身身线线圈圈中中激激发发出出感感应应电电动动势势的的现现象象2自自感感电电动动势势(1)定定义义：由由于于自自身身电电流流发发生生变变化化而而产产生生的的感感应应电电动动势势(2)对对自自感感电电动动势势的的理理解解：产产生生原原因因：通通过过线线圈圈的的电电流流发发生生变变化化，导导致致穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量发发生生变变化化，因因而而在在原原线线圈圈

4、上上产产生生感感应应电电动动势势自自感感电电动动势势的的方方向向：当当原原电电流流增增大大时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原电电流流方方向向相相反反；当当原原电电流流减减小小时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原电电流流方方向向相相同同自自感感电电动动势势的的作作用用：阻阻碍碍原原电电流流的的变变化化，起起到到推推迟迟电电流流变变化化的的作作用用3通通电电自自感感和和断断电电自自感感(1)通通电电自自感感和和断断电电自自感感的的比比较较电电路路现现象象自自感感电电动动势势的的作作用用通通电电自自感感接接通通电电源源的的瞬瞬间间，灯灯泡泡A1逐逐渐渐地地亮亮起起来来阻阻碍碍电

5、电流流的的增增大大断断电电自自感感断断开开开开关关的的瞬瞬间间，灯灯泡泡A逐逐渐渐变变暗暗，直直到到熄熄灭灭阻阻碍碍电电流流的的减减少少(2)自自感感现现象象中中，灯灯泡泡亮亮度度变变化化的的问问题题分分析析通通断断电电灯灯泡泡亮亮度度变变化化问问题题，关关键键要要搞搞清清楚楚电电路路的的连连接接情情况况，根根据据电电路路特特点点进进行行具具体体分分析析.与与线线圈圈串串联联的的灯灯泡泡与与线线圈圈并并联联的的灯灯泡泡电电路路图图与与线线圈圈串串联联的的灯灯泡泡与与线线圈圈并并联联的的灯灯泡泡通通电电时时电电流流逐逐渐渐增增大大，灯灯泡泡逐逐渐渐变变亮亮电电流流I1突突然然变变大大，然然后后逐

6、逐渐渐减减小小达达到到稳稳定定断断电电时时电电流流逐逐渐渐减减小小灯灯泡泡逐逐渐渐变变暗暗电电流流方方向向不不变变电电路路中中稳稳态态电电流流为为I1、I2若若I2I1，灯灯泡泡逐逐渐渐变变暗暗若若I2I1，灯灯泡泡闪闪亮亮一一下下后后逐逐渐渐变变暗暗，两两种种情情况况灯灯泡泡电电流流方方向向均均改改变变有有的的同同学学误误认认为为线线圈圈对对变变化化电电流流的的阻阻碍碍作作用用与与对对稳稳定定电电流流的的阻阻碍碍作作用用相相同同辨辨析析：(1)两两种种阻阻碍碍作作用用产产生生的的原原因因不不同同线线圈圈对对稳稳定定电电流流的的阻阻碍碍作作用用，是是由由绕绕制制线线圈圈的的导导线线的的电电阻阻

7、决决定定的的，对对稳稳定定电电流流阻阻碍碍作作用用产产生生的的原原因因，是是金金属属对对定定向向运运动动电电子子的的阻阻碍碍作作用用，具具体体可可用用金金属属导导电电理理论论理理解解线线圈圈对对变变化化电电流流的的阻阻碍碍作作用用，是是由由线线圈圈的的自自感感现现象象引引起起的的，当当通通过过线线圈圈中中的的电电流流变变化化时时，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量发发生生变变化化，产产生生自自感感电电动动势势，阻阻碍碍电电流流的的变变化化线线圈圈对对变变化化电电流流的的阻阻碍碍作作用用越越大大，电电流流变变化化得得越越慢慢总总之之，稳稳态态电电阻阻决决定定了了电电流流所所能能达达到到的的稳稳定定

8、值值，对对变变化化电电流流的的阻阻碍碍作作用用决决定定了了要要达达到到稳稳定定值值所所需需的的时时间间这这种种阻阻碍碍作作用用并并没没有有将将电电能能转转化化成成热热能能(1)自自感感电电动动势势阻阻碍碍自自身身电电流流的的变变化化，但但不不能能阻阻止止，且且自自感感电电动动势势阻阻碍碍自自身身电电流流变变化化的的结结果果，会会对对其其他他电电路路元元件件的的电电流流产产生生影影响响(2)自自感感电电动动势势的的大大小小跟跟自自身身电电流流变变化化的的快快慢慢有有关关，电电流流变变化化越越快快，自自感感电电动动势势越越大大(3)电电流流减减小小时时，自自感感线线圈圈中中电电流流大大小小一一定定

9、小小于于原原先先所所通通电电流流大大小小，自自感感电电动动势势可可能能大大于于原原电电源源电电动动势势1大大小小：线线圈圈的的长长度度越越长长，线线圈圈的的横横截截面面积积越越大大，单单位位长长度度上上的的匝匝数数越越多多，线线圈圈的的自自感感系系数数就就越越大大，线线圈圈有有铁铁芯芯比比无无铁铁芯芯时时自自感感系系数数大大得得多多2单单位位：亨亨利利(符符号号H)，1H103mH106H.3物物理理意意义义：表表征征线线圈圈产产生生自自感感电电动动势势本本领领大大小小的的物物理理量量，数数值值上上等等于于通通过过线线圈圈的的电电流流在在1s内内改改变变1A时时产产生生的的自自感感电电动动势势

10、的的大大小小自自感感系系数数是是表表示示线线圈圈产产生生自自感感电电动动势势本本领领大大小小的的物物理理量量，自自感感系系数数只只与与其其本本身身因因素素有有关关，与与其其他他因因素素无无关关1自自感感现现象象中中的的磁磁场场能能量量(1)线线圈圈中中电电流流从从无无到到有有时时：磁磁场场从从无无到到有有，电电源源的的能能量量输输送送给给磁磁场场，储储存存在在磁磁场场中中(2)线线圈圈中中电电流流减减小小时时：磁磁场场中中的的能能量量释释放放出出来来转转化化为为电电能能2电电的的“惯惯性性”自自感感电电动动势势有有阻阻碍碍线线圈圈中中电电流流变变化化的的“惯惯性性”.解题方法指导对对应应学学生

11、生用用书书P24图图甲甲、乙乙电电路路中中，电电阻阻R和和电电感感线线圈圈L的的电电阻阻都都很很小小接接通通S，使使电电路路达达到到稳稳定定，灯灯泡泡A发发光光，则则()A在在电电路路甲甲中中，断断开开S，A将将渐渐渐渐变变暗暗B在在电电路路甲甲中中，断断开开S，A将将先先变变得得更更亮亮，然然后后渐渐渐渐变变暗暗C在在电电路路乙乙中中，断断开开S，A将将渐渐渐渐变变暗暗D在在电电路路乙乙中中，断断开开S，A将将先先变变得得更更亮亮，然然后后渐渐渐渐变变暗暗【解解析析】甲甲图图中中，电电灯灯A与与电电感感线线圈圈L在在同同一一个个支支路路中中，流流过过的的电电流流相相同同，断断开开开开关关S时

12、时，线线圈圈L中中的的自自感感电电动动势势要要维维持持原原电电流流不不变变，所所以以，开开关关断断开开的的瞬瞬间间，电电灯灯A的的电电流流不不变变，以以后后电电流流渐渐渐渐变变小小因因此此，电电灯灯渐渐渐渐变变暗暗乙乙图图中中，电电灯灯A所所在在支支路路的的电电流流比比电电感感线线圈圈所所在在支支路路的的电电流流要要小小(因因为为电电感感线线圈圈的的电电阻阻很很小小)，断断开开开开关关S时时电电感感线线圈圈的的自自感感电电动动势势要要阻阻碍碍电电流流的的变变小小，电电感感线线圈圈相相当当于于一一个个电电源源给给灯灯A供供电电，因因此此在在这这一一短短暂暂的的时时间间内内，反反向向流流过过A的的

13、电电流流是是从从IL开开始始逐逐渐渐变变小小的的，所所以以电电灯灯要要先先亮亮一一下下，然然后后渐渐渐渐变变暗暗故故选选项项A、D正正确确【答答案案】AD【方方法法总总结结】自自感感问问题题的的求求解解自自感感现现象象是是由由于于通通电电导导体体(线线圈圈)自自身身电电流流发发生生变变化化时时，该该电电流流磁磁场场发发生生变变化化，因因而而线线圈圈内内磁磁通通量量发发生生变变化化，导导致致的的电电磁磁感感应应现现象象因因此此，自自感感现现象象只只是是电电磁磁感感应应现现象象的的一一种种特特例例，它它仍仍遵遵循循电电磁磁感感应应定定律律分分析析自自感感现现象象除除弄弄清清这这一一点点之之外外，还

14、还必必须须抓抓住住以以下下三三点点：(1)自自感感电电动动势势总总是是阻阻碍碍导导体体中中原原来来电电流流的的变变化化当当原原来来电电流流增增大大时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原来来电电流流方方向向相相反反；当当原原来来电电流流减减小小时时，自自感感电电动动势势的的方方向向与与原原来来电电流流方方向向相相同同(2)“阻阻碍碍”不不是是“阻阻止止”“阻阻碍碍”电电流流变变化化的的实实质质是是使使电电流流不不发发生生“突突变变”，使使其其变变化化过过程程有有所所延延缓缓(3)当当电电路路接接通通瞬瞬间间，自自感感线线圈圈相相当当于于断断路路；当当电电路路稳稳定定时时，相相当当于于电电

15、阻阻，如如果果线线圈圈没没有有电电阻阻，相相当当于于导导线线(短短路路)；当当电电路路断断开开瞬瞬间间，自自感感线线圈圈相相当当于于电电源源A有有阻阻碍碍电电流流的的作作用用，最最后后电电流流由由I0减减小小到到零零B有有阻阻碍碍电电流流的的作作用用，最最后后电电流流总总小小于于I0C有有阻阻碍碍电电流流增增大大的的作作用用，因因而而电电流流将将保保持持I0不不变变D有有阻阻碍碍电电流流增增大大的的作作用用，但但电电流流最最后后还还是是增增大大到到2I0解解析析：电电键键S由由断断开开到到闭闭合合，回回路路的的电电流流要要增增大大，因因而而在在L上上要要产产生生自自感感电电动动势势，根根据据楞

16、楞次次定定律律，自自感感电电动动势势总总是是要要阻阻碍碍引引起起它它的的电电流流的的变变化化，这这就就是是说说由由于于电电流流增增加加引引起起的的自自感感电电动动势势因因此此要要阻阻碍碍原原电电流流的的增增加加，但但阻阻碍碍不不是是阻阻止止，电电流流仍仍要要增增大大，而而达达到到稳稳定定后后其其电电流流为为2I0.选选项项D正正确确答答案案：D在在如如图图所所示示的的电电路路中中，S闭闭合合时时流流过过电电感感线线圈圈的的电电流流是是2A，流流过过灯灯泡泡的的电电流流是是1A，将将S突突然然断断开开，则则S断断开开前前后后，能能正正确确反反映映流流过过灯灯泡泡的的电电流流I随随时时间间t变变化

17、化的的图图线线是是图图中中的的()【分分析析】解解答答此此题题应应把把握握以以下下两两点点：(1)S断断开开瞬瞬间间，线线圈圈产产生生感感应应电电动动势势阻阻碍碍电电流流减减小小，使使得得线线圈圈中中电电流流逐逐渐渐减减小小(2)S断断开开瞬瞬间间，灯灯泡泡中中电电流流大大小小始始终终等等于于线线圈圈中中电电流流大大小小【解解析析】S断断开开后后：【答答案案】D【方方法法总总结结】(1)本本题题易易误误选选A项项，认认为为由由于于自自感感现现象象阻阻碍碍灯灯泡泡中中电电流流的的变变化化，使使灯灯泡泡中中电电流流由由1A逐逐渐渐减减小小为为零零实实际际上上，自自感感电电动动势势的的效效果果是是使

18、使线线圈圈L上上的的电电流流逐逐渐渐减减小小(2)本本题题的的第第二二个个易易错错选选的的是是B项项，原原因因是是没没有有注注意意到到断断开开开开关关后后通通过过灯灯泡泡的的电电流流要要反反向向如如图图所所示示的的电电路路中中，电电源源的的电电动动势势为为E，内内阻阻为为r，电电感感L的的电电阻阻不不计计，电电阻阻R的的阻阻值值大大于于灯灯泡泡D的的阻阻值值在在t0时时刻刻闭闭合合开开关关S，经经过过一一段段时时间间后后，在在tt1时时刻刻断断开开S.如如下下图图所所示示，表表示示A、B两两点点间间电电压压UAB随随时时间间t变变化化的的图图象象中中，正正确确的的是是()电电路路稳稳定定后后，

19、由由于于R的的阻阻值值大大于于灯灯泡泡D的的阻阻值值，所所以以流流过过L支支路路的的电电流流小小于于流流过过灯灯泡泡D的的电电流流当当开开关关断断开开时时，由由于于电电感感L的的自自感感作作用用，流流过过灯灯泡泡D的的电电流流立立即即与与L电电流流相相等等，与与灯灯泡泡原原来来的的电电流流方方向向相相反反且且逐逐渐渐减减小小，即即UAB反反向向减减小小，选选项项B正正确确答答案案：B默读联想记忆对对应应学学生生用用书书P25课堂巩固训练对对应应学学生生用用书书P251.(2010海海南南高高考考)下下列列说说法法正正确确的的是是()A当当线线圈圈中中电电流流不不变变时时，线线圈圈中中没没有有自

20、自感感电电动动势势B当当线线圈圈中中电电流流反反向向时时，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中原原电电流流的的方方向向相相反反C当当线线圈圈中中电电流流增增大大时时，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中电电流流的的方方向向相相反反D当当线线圈圈中中电电流流减减小小时时，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中电电流流的的方方向向相相反反解解析析：由由法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律可可知知，当当线线圈圈中中电电流流不不变变时时，不不产产生生自自感感电电动动势势，A对对；当当线线圈圈中中电电流流反反向向时时，相相当当于于电电

21、流流减减小小，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中原原电电流流的的方方向向相相同同，B错错；当当线线圈圈中中电电流流增增大大时时，自自感感电电动动势势阻阻碍碍电电流流的的增增大大，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中电电流流的的方方向向相相反反，C对对；当当线线圈圈中中电电流流减减小小时时，自自感感电电动动势势阻阻碍碍电电流流的的减减小小，线线圈圈中中自自感感电电动动势势的的方方向向与与线线圈圈中中电电流流的的方方向向相相同同，D错错答答案案：AC2关关于于线线圈圈的的自自感感系系数数，下下面面说说法法正正确确的的是是()A线线圈圈的的自自感感系

22、系数数越越大大，自自感感电电动动势势一一定定越越大大B线线圈圈中中的的电电流流等等于于零零时时，自自感感系系数数也也等等于于零零C线线圈圈中中电电流流变变化化越越快快，自自感感系系数数越越大大D线线圈圈的的自自感感系系数数由由线线圈圈本本身身的的因因素素及及有有无无铁铁芯芯决决定定解解析析：线线圈圈的的自自感感系系数数是是由由线线圈圈本本身身的的因因素素及及有有无无铁铁芯芯决决定定的的，与与有有无无电电流流、电电流流变变化化情情况况都都没没有有关关系系，故故B、C错错误误，D正正确确；自自感感电电动动势势的的大大小小除除了了与与自自感感系系数数有有关关，还还与与电电流流的的变变化化率率有有关关

23、，故故A错错误误答答案案：D3.如如图图所所示示的的电电路路中中，A1和和A2是是完完全全相相同同的的灯灯泡泡，线线圈圈L的的电电阻阻可可以以忽忽略略下下列列说说法法正正确确的的是是()A合合上上开开关关S接接通通电电路路时时，A2先先亮亮，A1后后亮亮，最最后后一一样样亮亮B合合上上开开关关S接接通通电电路路时时，A1和和A2一一样样亮亮C断断开开开开关关S切切断断电电路路时时，A2立立刻刻熄熄灭灭，A1过过一一会会才才熄熄灭灭D断断开开开开关关S切切断断电电路路时时，A1和和A2都都要要过过一一会会才才熄熄灭灭解解析析：闭闭合合开开关关，L中中电电流流从从无无到到有有，L将将阻阻碍碍这这一

24、一变变化化，使使L中中电电流流不不能能迅迅速速增增大大，而而无无线线圈圈的的电电路路，电电流流能能瞬瞬时时达达到到稳稳定定值值，故故A1后后亮亮，A2先先亮亮，最最后后两两灯灯一一样样亮亮切切断断开开关关时时，L中中的的自自感感电电流流与与自自身身原原来来电电流流方方向向相相同同，自自感感电电流流通通过过A1、A2，使使A1、A2过过一一会会熄熄灭灭，故故A、D正正确确答答案案：AD4一一个个线线圈圈的的电电流流在在0.001s内内有有0.02A的的变变化化，产产生生50V的的自自感感电电动动势势，求求线线圈圈的的自自感感系系数数如如果果这这个个电电路路中中的的电电流流的的变变化化率率变变为为40A/s，自自感感电电动动势势为为多多大大？答答案案：2.5H100V为为了了巩巩固固和和提提升升所所学学内内容容，请请使使用用“课课后后强强化化演演练练”。课后强化演练对对应应学学生生用用书书课课后后P7