人教版 (新课标)选修36 互感和自感课文内容ppt课件
展开教 学 目 标
(一)知识与技能1.知道什么是互感现象和自感现象。2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。3.知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。4.能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。(二)过程与方法1.通过对两个自感实验的观察和讨论,培养学生的观察能力和分析推理能力。2.通过自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。
(三)情感、态度与价值观自感是电磁感应现象的特例,使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点 教学重点1.自感现象。2.自感系数。教学难点分析自感现象。 教学方法 通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验教学用具 自感现象示教板,多媒体课件
在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
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。
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。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,这时要设法减小电路间的互感。
2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。
1、先合上开关S,调节变阻器R的电阻,使同样规格的两个灯泡A1和A2的明亮程度相同。
观察:重新接通电路时,两个灯泡亮度变化情况。
灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
解释:在接通电路的瞬间,电路中的电流增大,穿过线圈L的磁通量也随着增大,因而线圈中必然会产生感应电动势,这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大,所以通过A1的电流只能逐渐增大,灯泡A1只能逐渐亮起来。
问题:与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮?
反馈训练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 图;通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为 图。
A B C D
实验二:1、把灯泡A和带铁芯 的线圈L并联在直流电路中。2、接通电路,待灯泡正常发光,断开电路。
观察:当电路断开时,灯泡A的亮度变化情况。
现象:S断开时,A 灯突然闪亮一下才熄灭。
解释:在电路断开的瞬间,通过线圈的电流突然减弱,穿过线圈的磁通量也就很快减少,因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开,但线圈L和灯泡A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。
反馈训练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 图,通过灯泡的电流随时间的变化图像为 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 图,通过灯泡的电流图像为 图。
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、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。 注意: “阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。
1、自感电动势的大小:与电流的变化率成正比
2、自感系数 L-简称自感或电感
(1)决定线圈自感系数的因素:
(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)
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。
3、自感物理意义:描述线圈产生自感电动势的能力
插入铁芯线圈的自感系数变大
什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭?
在自感系数很大的情况下,灯泡会会闪亮一下,然后熄灭或正常发光。
当自感系数很大时,在开关断开和闭合的瞬间,自感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势,该电动势会补充A灯或A2灯中的电流,从而使A灯或A2灯中电流突然变大,所以要闪亮一下。
自感系数很大有时会产生危害:
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。
1、日光灯启动时需要一个瞬时高压,正常发光时又需要一个低于220V的工作电压。
2、自感系数较大的线圈(镇流器)在断开时能产生瞬时高压,可谁来充当自动开关?
1、点燃时产生瞬时高压
阅读教材最后一段P24,回答问题:1、线圈能够体现电的“惯性”,应该怎样理解?2、电的“惯性”大小与什么有关?
当线圈通电瞬间和断电瞬间,自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化,使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零
电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数
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。互感现象产生的感应电动势,称为互感电动势。2、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。3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。(1)自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。(2)自感电动势大小:4、自感系数L:与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关5、磁场具有能量
课堂训练1、演示自感的实验电路图如右图所示,L是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L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 比 先亮,最后达到同样亮。
A2 A1
课堂训练3、如图所示的电路中,D1和D2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同。在电键接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是
A. 接通时D1先达最亮,断开时D1后灭B. 接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C. 接通时D1先达最亮,断开时D2后灭D. 接通时D2先达最亮,断开时D1后灭
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