人教版高中物理选修3-2《自感和互感》课件.pptx

1、温故知新温故知新1.1.产生产生感应电流、感应电动势的条件分别是感应电流、感应电动势的条件分别是什么？什么？2.2.描述楞次定律的内容描述楞次定律的内容3.3.判断感应电流方向的步骤判断感应电流方向的步骤4.4.法拉第电磁感应定律表达式？法拉第电磁感应定律表达式？一、互感现象一、互感现象1.定义：当定义：当一个线圈中电流变化，在另一个线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，称为圈中产生感应电动势的现象，称为互感互感。互感。互感现象中产生的感应电动势，称为现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。互感电动势。2.作用：将能量从一个线圈传递到另一个线圈。作用：将能量从一个线圈传递到

2、另一个线圈。3 3、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。法减小电路间的互感。二、自感现象二、自感现象1.定义：当一个线圈中的电流发生变化时，它定义：当一个线圈中的电流发生变化时，它产生的产生的变化磁场变化磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样样也在本身激发出感应电动势

3、也在本身激发出感应电动势。这种现象称为。这种现象称为自感自感，由于自感而产生的感应电动势叫做由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势自感电动势。注意：注意：“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来怎么变，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起化起延迟作用延迟作用。2、通电自感通电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电自身电流的流的增大增大。断电自感断电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻阻碍碍自身电流的自身电流的减小减小演示实验演示实验1 1：A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯泡是规格完全一样的灯泡.

4、闭合电键闭合电键S,S,调节变阻器调节变阻器R R,使使A A1 1、A A2 2亮度相同亮度相同,再调节再调节R R1 1,使两灯正常使两灯正常发光发光,然后断开开关然后断开开关S.S.重新闭合重新闭合S,S,观察到什么现象观察到什么现象?通电自感现象：现象：灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光,灯泡灯泡A A1 1逐渐亮起来。逐渐亮起来。分析分析:电路接通时电路接通时,电流由零开始增加电流由零开始增加,穿过线圈穿过线圈L L的磁通量的磁通量逐渐增加逐渐增加,L,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反相反,阻碍阻碍L L中电流增加中电流

5、增加,即推迟了电流达到正常值的时间。即推迟了电流达到正常值的时间。例例1.实验一中，当电键闭合后，实验一中，当电键闭合后，通过灯泡通过灯泡A1的电流随时间变化的的电流随时间变化的图像为图像为 _图；通过灯泡图；通过灯泡A2的电的电流随时间变化的图像为流随时间变化的图像为_图。图。ItItItItA B C DCA课堂例题分析：分析：在电路断开的瞬间，通过线圈在电路断开的瞬间，通过线圈L L的电流突然减弱，的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈L L中产生与中产生与原电流方向相同的感应电动势。虽然这时电源已经断开，原电流方向相同的感应电动

6、势。虽然这时电源已经断开，但线圈但线圈L L和灯泡和灯泡A A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。流通过，所以灯泡不会立即熄灭。现象现象:S S断开时断开时,A A 灯突然闪亮一下才熄灭。灯突然闪亮一下才熄灭。演示实验演示实验2 2 ：接通电路接通电路,待灯泡待灯泡A A正常发光正常发光.然后然后断开断开电路电路,观察到什么现象观察到什么现象?断电自感电流分析：电流分析：OtiLiLiiiAOtiL如果如果R RL LR iA A,会闪一下会闪一下,再逐渐熄灭；再逐渐熄灭；如果如果R RL LRRA A，则，则iL LiA A,

7、不会闪不会闪,逐渐熄灭。逐渐熄灭。iLiLii开关开关断开后灯泡是否一定会闪亮？断开后灯泡是否一定会闪亮？例例2.在实验二中，若线圈在实验二中，若线圈L的电阻的电阻RL与灯泡与灯泡A的电阻的电阻RA相等，则电键断开前后通过线相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为圈的电流随时间的变化图像为_图，通过图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为灯泡的电流随时间的变化图像为_图；图；若若RL远小于远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为间的变化图像为_图，通过灯泡的电流图像为图，通过灯泡的电流图像为_图。图。A B C DItItItItAC

8、BD课堂例题三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、L L：自感系数：自感系数简称自感或电感简称自感或电感3 3、单位：、单位：亨利亨利，简称：，简称：亨亨，符号：，符号：H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（H H）IELt 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系实验表明，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。时大得多。四、磁场的能量四、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开关

9、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？甚断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？至会比原来更亮？开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁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圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。成电能。一、互感现象一、互感现象二、自感现象二、自感现象1、线圈中的电流发生变化时，会在本身激发出感线圈中的电流发生变化时，会在本身激发出感应电动势的现象称为应电动势的现象称为自感自感1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应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，称为电动势的现象，称为互感互感。2.应用：变压器应用：变压器2、通电自感通电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的增大增大 断电自感断电自感 产生的感应电动势产生的感应电动势阻碍阻碍自身电流的自身电流的减小减小三、自感系数三、自感系数1、自感电动势的大小：、自感电动势的大小：IELt2、自感系数、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结小结