互感和自感课件ppt.pptx

第四章第四章电磁感应电磁感应第六节互感和自感1、产生感应电流的条件、产生感应电流的条件3、感应电流和感应、感应电流和感应 电动势的方向怎样判定？电动势的方向怎样判定？4、如何利用楞次定律判断感应电流的方向？、如何利用楞次定律判断感应电流的方向？5、怎样计算两种感应电动势的大小？、怎样计算两种感应电动势的大小？复习复习分析当电键闭合瞬间与分析当电键闭合瞬间与N N线线圈相连的电流表指针偏转方圈相连的电流表指针偏转方向。向。2、感应电动势可以分为哪两种？、感应电动势可以分为哪两种？一、互感现象一、互感现象1 1、定义：、定义：当当一个线圈一个线圈中中电流变化电流变化，在，在另一个线另一个线圈圈中产生感应电动势的现象，称为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 2、本质：、本质：电磁感应电磁感应 感生感生3 3、应用、应用与防护与防护：K通电瞬间演示演示1 1反馈训练1、实验一中，当电键闭合后，通实验一中，当电键闭合后，通过灯泡过灯泡A A1 1的电流随时间变化的图的电流随时间变化的图像为像为 图；通过灯泡图；通过灯泡A A2 2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。ItItItIt A B C D L A1R A2 S R1CA演示演示2 2断电瞬间思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：教材教材教材教材2323页页页页1 1、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈、电源断开时，通过线圈L L的电流减的电流减的电流减的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电小，这时会出现感应电动势。感应电小，这时会出现感应电动势。感应电小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈动势的作用是使线圈动势的作用是使线圈动势的作用是使线圈L L中的电流减小中的电流减小中的电流减小中的电流减小得更快些还是更慢些？得更快些还是更慢些？得更快些还是更慢些？得更快些还是更慢些？2 2、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流向外供电，由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？将沿什么途径流动？3 3、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的、开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？电流方向是否一致？电流方向是否一致电流方向是否一致？4 4、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来更大？为了使实验效果更明显，对线圈更大？为了使实验效果更明显，对线圈更大？为了使实验效果更明显，对线圈更大？为了使实验效果更明显，对线圈L L有什么要求？有什么要求？有什么要求？有什么要求？反馈训练2 2、如图所示、如图所示,当当S S闭合时闭合时,通过灯通过灯A A的电流为的电流为I,I,通过线圈的电流为通过线圈的电流为2I,2I,在某时刻在某时刻t t0 0,S,S断开断开,则则能正确反映灯能正确反映灯A A中电流变化的图是中电流变化的图是()()LA2IISIitto0Iitto0-IIitto0-I-2IIitto02IABCDC C二、自感现象二、自感现象1.由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。2.2.自感现象中产生的电动势叫自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。自感电动势的作用：阻碍线圈中原电流的变化自感电动势的作用：阻碍线圈中原电流的变化 注意：注意：“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”3.3.自感电动势的方向自感电动势的方向 导体电流导体电流增加增加时，阻碍电流增加，此时自感电时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向动势方向与原电流方向相反相反；导体电流；导体电流减小减小时，时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向向相同相同。什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？关键关键:流过线圈的电流瞬间不变，流过线圈的电流瞬间不变，流过灯泡的电流有没有突然增大。流过灯泡的电流有没有突然增大。若电源电动势为若电源电动势为E,内阻不计内阻不计,线圈线圈L的的直流电阻为直流电阻为R,灯泡灯泡电阻为电阻为3 R,在断开在断开电键的瞬间，为了电键的瞬间，为了维持电流不变线圈维持电流不变线圈应当产生多大的感应当产生多大的感应电动势？应电动势？三、自感电动势与自感系数三、自感电动势与自感系数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、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素：（2 2）自感系数的单位：）自感系数的单位：亨利亨利，简称亨，符号是，简称亨，符号是 H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（H H）实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，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。没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力插入铁芯的线圈自感系数变大插入铁芯的线圈自感系数变大启动器的作用：起自动接通和断开电路的作用启动器的作用：起自动接通和断开电路的作用镇流器的作用：点燃时产生瞬时高压，正常工作时镇流器的作用：点燃时产生瞬时高压，正常工作时起降压限流作用起降压限流作用4、自感现象的应用日光灯 5 5、自感现象的防止、自感现象的防止小明去断开正小明去断开正在工作的大功在工作的大功率电动机的率电动机的 开开关时，被突然关时，被突然产生的电火花产生的电火花击中了，想一击中了，想一想，为什么？想，为什么？因此，电动机因此，电动机等大功率用电器等大功率用电器的开关应该装在的开关应该装在金属壳中。最好金属壳中。最好使用油浸开关，使用油浸开关，即把开关的接触即把开关的接触点浸在绝缘油中，点浸在绝缘油中，避免出现电火花避免出现电火花四、互感和自感中的能量转化四、互感和自感中的能量转化 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断问题：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？甚至会开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？比原来更亮？小小 结结1 1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生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，称为感应电动势的现象，称为互感互感。互感现象产生的感。互感现象产生的感应电动势，称为应电动势，称为互感电动势。互感电动势。2、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电磁感应发生变化而产生的电磁感应现象，叫现象，叫自感现象自感现象。3 3、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。（1 1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。化。（2 2）自感电动势大小：）自感电动势大小：4 4、自感系数、自感系数L L：与线圈的大小、形状、圈数及有无：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关铁心有关5 5、磁场具有能量、磁场具有能量 课堂训练课堂训练 1 1、如图所示，、如图所示，L L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有断开电键的瞬间会有A.A.灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B.B.灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C.C.灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.D.灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L A(A)3、上图中，电阻、上图中，电阻R R的电阻值和电感的电阻值和电感L L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1A1、A2A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当开关的灯泡。则当开关S S闭合瞬间，闭合瞬间，比比 先亮，先亮，最后最后 比比 亮亮 。课堂训练课堂训练2 2、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L L是电感线圈，是电感线圈，A A1 1、A A2 2是规格相同的灯泡，是规格相同的灯泡，R R的阻值与的阻值与L L的直流电阻值相同。当开关由断的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是开到合上时，观察到的自感现象是 比比 先亮，最后达到同样亮。先亮，最后达到同样亮。L A1R A2 S R1A2A1A2A1A1A2 课堂训练课堂训练4 4、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D1D1和和D2D2是是两个相同的小灯泡，两个相同的小灯泡，L L是一个自感是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与系数相当大的线圈，其阻值与R R相相同。在电键接通和断开时，灯泡同。在电键接通和断开时，灯泡D1D1和和D2D2亮暗的顺序是亮暗的顺序是A.A.接通时接通时D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1后灭后灭B.B.接通时接通时D2D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2D2后灭后灭C.C.接通时接通时D1D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2D2后灭后灭D.D.接通时接通时D2D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1D1后灭后灭D1 D2L RS(A)5 5如图所示的电路中，电灯、如图所示的电路中，电灯A A和和B B与固定电与固定电阻的阻值均为阻的阻值均为R,LR,L是自感系数较大的线圈是自感系数较大的线圈.当当S1S1闭合、闭合、S2S2断开且电路稳定时断开且电路稳定时,AB,AB亮度相同亮度相同,再闭再闭合合S2,S2,待电路稳定后将待电路稳定后将S1S1断开时断开时,下列说法正确下列说法正确的是的是()()课堂训练课堂训练A.A.灯灯B B立即熄灭立即熄灭B.B.灯灯A A将比原来更亮一些后再熄灭将比原来更亮一些后再熄灭C.C.有电流通过有电流通过B B灯灯,方向为方向为c-B-dc-B-dD.D.有电流通过有电流通过A A灯灯,方向为方向为b-A-ab-A-aS1S2BALRabcdADAD6 6、如图所示、如图所示,当当S S闭合时闭合时,通过灯通过灯A A的电流为的电流为I,I,通过线圈的电流为通过线圈的电流为2I,2I,在某时刻在某时刻t t0 0,S,S断开断开,则则能正确反映灯能正确反映灯A A中电流变化的图是中电流变化的图是()()课堂训练课堂训练LA2IISIitto0Iitto0-IIitto0-I-2IIitto02IABCDC C