互感和自感公开课教学.pptx

4.6,互感和自感,第四章 电磁感应,高二物理备课组,物 理,选修,3-2,1/26,问题：小灯泡在不接电源情况下会发光吗？,2/26,一,.,互感,1.,定义：当一个线圈中电流改变时,它所产生改变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,.,2.,拓展：互感现象不但发生于绕在同一铁芯上两个线圈之间,且可发生于,任何两个相互靠近电路,之间,.,3.,应用：利用互感现象可把,能量,由一个线圈传到,另一个线圈,.,例,:,变压器,3/26,MP3,S,互感现象不但能够实现,能量,传递，还能实现,信息,传递。,4/26,收音机里“磁性天线”利用互感现象把广播电台信号从一个线圈传送到另一个线圈。,传递能量,(,变压器）,传递信息,互感现象应用,5/26,互感现象预防,电源线和数据线里经过都是改变电流，它们会和靠近电脑等器件发生互感现象，影响其正常工作。,在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作，要设法减小互感。,电路板抗干扰布线,6/26,怎样设计试验电路？,思索与讨论,当线圈中电流发生,变,化时，,本身,回路中是否还有电磁感应现象呢？,S,A1,A2,R,I,A1,B,原,B,感,E,I,A1,I,A2,怎样解释试验现象？,电源,7/26,二、自感现象,1.,定义：因为导体本身电流发生改变而产生,电磁感应现象叫做,自感现象在自感现象中产生,感应电动势叫,自感电动势,。,2,.,自感电动势作用,：,妨碍原线圈中电流改变。,8/26,在如图所表示甲、乙电路中，电阻,R,和灯泡电阻值相等，自感线圈,L,电阻值不可忽略在接通开关,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,在电路甲中，经过灯泡电流只能慢慢增加,在电路乙中，经过自感线圈电流逐步增加，而经过灯泡电流不变,自感线圈产生自感电动势来妨碍电流流入,1,9/26,S,B,R,怎样改进试验电路？,线圈中,电流增,时,会产生自感电动势，,那么线圈中,电流降低,时，又会怎么样呢？,怎样解释试验现象？,思索与讨论,I,L,I,L,B,原,E,I,L,B,感,A,10/26,假如,R,L,R,A,，则,i,L,i,A,，,i,L,i,L,任何断电现象时都会闪亮一下吗,?,不会闪,逐步熄灭,会闪一下,再逐步熄灭,假如,R,L,i,A,，,若,R,L,=0,，电路稳定后，线圈相当于导线,若,R,L,0,，电路稳定后，线圈相当于电阻,11/26,如图是用于观察自感现象电路图，设线圈自感系数较大，线圈直流电阻,R,L,与灯泡电阻,R,满足,R,L,R,，则在开关,S,由闭合到断开瞬间，能够观察到,(,),A,灯泡马上熄灭,B,灯泡逐步熄灭,C,灯泡有显著闪亮现象,D,只有在,R,L,R,时，才会看到灯泡,有显著闪亮现象,若,R,L,R,，则,I,L,I,R,，这么不会有显著闪亮,电路稳定时，因为,R,L,R,，那么,I,L,I,R,S,断开瞬时，在,L,上产生自感电动势要妨碍电流减小，流过线圈电流,I,L,经过灯泡，因为,I,L,I,R,，所以灯开始有显著闪亮,2,12/26,自感电动势作用：,妨碍导体中原来电流改变。,导体中原电流增大时，自感电动势妨碍它增大。,导体中原电流减小时，自感电动势妨碍它减小。,“妨碍”不是“阻止”，电流还是要改变。,13/26,自感电动势公大小：,14/26,自感系数,描述线圈产生自感电动势本事大小物理量,决定原因,线圈匝数,是否有铁芯,线圈大小,线圈形状,亨利（,H,）,物理意义,:,单位：,甲,在铁芯上绕了几千匝线圈，,乙,空芯线圈，,丙,一条导线弯了几匝线圈,15/26,自感系数,约瑟夫,亨利,Henry Joseph,1797-1878,美国著名物理学家，,1867,年起，任美国科学院第一任院长,;1829,年制成了能提起一吨重铁块电磁铁；,1830,年发觉电磁感应现象，,比法拉第早一年；,1832,年发觉了电流自感现象,从来不申请专利,无偿贡献给社会,16/26,自感现象应用,17/26,L,很大,自感现象预防,油浸开关,双线绕法,18/26,例,3.,关于线圈自感系数，下面说法,正确,是,(,),A,线圈自感系数越大，自感电动势就一定越大,B,线圈中电流等于零时，自感系数也等于零,C,线圈中电流改变越快，自感系数越大,D,线圈自感系数由线圈本身原因及有没有铁芯决,定,自感系数是由线圈本身原因及有没有铁芯决定,自感电动势大小与自感系数相关,还与电流改变率相关,19/26,小结,1.,当一个线圈中电流改变，在另一个线圈中产生感应电动势现象，称为,互感,。互感现象产生感应电动势，称为,互感电动势。,2.,因为导体,本身电流,发生改变而产生电磁感应现象，叫,自感现象,。,3.,自感现象中产生电动势叫,自感电动势,。,（,1,）自感电动势作用：妨碍导体中原来电流改变。2,）自感电动势大小：,4.,自感系数,L,：与线圈大小、形状、圈数及有没有铁心相关。,20/26,1,、如图所表示，是一个延时开关原理图，当,S,1,闭合时，电磁铁,F,将衔铁,D,吸下，,C,线路接通；当,S,1,断开时，因为电磁感应作用，,D,将延迟一段时间才被释放则,(,),A,因为,A,线圈电磁感应作用，才产生延时释放,D,作用,B,因为,B,线圈电磁感应作用，才产生延时释放,D,作用,C,假如断开,B,线圈开关,S,2,，无延时作用,D,假如断开,B,线圈开关,S,2,，延时将变长,S,2,闭合，,S,1,断开时，线圈,B,中有感应电流，产生电磁感应作用,若,S,2,断开，线圈,B,中不产生感应电流而起不到延时作用,当堂达标,1,21/26,2,、如图所表示，,L,为自感系数较大线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键瞬间会有,A、灯A马上熄灭,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,22/26,3,、,L是一带铁芯线圈，R为电阻。两条支路直流电阻相等。那么在接通和断开电键瞬间，两电流表读数I,1,、,I,2,大小关系是,（）,A、接通时I,1,I,2,；,B、接通时I,2,I,2,，断开时,I,1,I,2,；,D、接通时I,1,=I,2,，断开时,I,1,I,2,。,R,2,L,R,1,S,A,1,A,2,23/26,4,、如图,AB是相同小灯泡，L是带铁芯线圈，电阻不计，调整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先到达正常发光状态,C、断开S，AB两灯都不会马上灭，经过AB两灯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,24/26,【学习目标】,（一）、物理观念,1、知道互感和自感现象及其产生原因，而且知道互感和自感都是一个特殊电磁感应现象,2、能说出自感电动势大小影响原因,（二）、科学思维,1、利用电磁感应相关规律分析通电、断电时自感现象,2、能利用互感和自感原理对该现象进行应用和预防,（三）、试验探究,1、经过对试验观察讨论和体验，解释试验中发生物理现象,2、经过率领学生进行试验设计与改进增强分析问题、处理问题能力,（四）、科学态度与责任,1、认识互感和自感是电磁感应现象两种现象，体验特殊现象普遍性,2、领悟科学家对科学执着和对名利淡薄科学献身精神,25/26,谢谢大家！,26/26,