粤教版高中物理选择性必修第二册·2.4互感和自感（课件PPT）

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第节 4互感和自感高中物理 选择性必修第二册第二章1.通过实验了解互感和自感现象，会用自感与互感解释简单的电磁现象；知道互感现象与自感现象市磁场能变化的一种表现。2.会从法拉第电磁感应定律的视角认识自感现象，了解自感系数，体会推理分析的科学思维方法。3.知道互感现象与自感现象的防止和应用。学习目标引入问题：两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机（或MP3等）的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？1. 互感现象当线圈A中电流发生变化时，它产生的变化的磁场在线圈B中激发出了感应电动势。根据 思想，线圈B中感应电流的变化，同时也会在线圈A中产生相应的感应电动势。这种现象称为互感，所产生的感应电动势称为互感电动势。互感现象也可以发生在两个互相靠近的电路之间。一、互感现象2. 应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。3. 危害互感现象能发生在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正常工作。 B 1. 自感当线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感。二、自感现象2. 自感电动势在自感现象中产生的感应电动势称为自感电动势。3. 实验1：探究通电时的自感现象 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮。由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢 实验2：观察断电时的自感现象按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。思考下列问题。1. 电源断开时，通过线圈L 的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈L 中的电流减小得更快些还是更慢些？2. 产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？3. 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？4. 开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L 应该有什么要求？5. 对通电自感的理解6. 对断电自感的理解  例. 如图所示，线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻的阻值均为R ，开始时开关 S 断开，此时电路中电流为 I0。现将开关S闭合，线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是(　　 )A．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由 I0 减小到零B．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终小于 I0C．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持 I0 不变D．自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到 2I0D解析：当开关S闭合时，通过线圈的电流增大，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”，电路中的电流不会立刻变为2I0，但最终仍会增大到2I0。选项D正确。1. 自感电动势的大小三、自感系数 （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。2.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力1. 应用四、生活、生产中的自感现象（1）日光灯、汽车发动机点火器、煤气灶电子点火器等（2）线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。 2.危害形成电弧，烧坏开关等当堂检测1.某电磁冲击钻的原理图如图所示，若突然发现钻头M向右运动，则可能是 （　　）A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动AC解析：当一个线圈的电流发生变化时，由于互感作用，相邻线圈中产生感应电流。当含有电源的线圈中电流增大时，线圈M中产生感应电流且受斥力作用而向右运动。2.［多选］如图所示，A、B是相同规格的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下列说法正确的是（　　）A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮B. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D. 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭解析：B对，A、C错：开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光。由于自感线圈的自感电动势阻碍电流增大，A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后两灯一样亮。D对：断开开关S的瞬间，流过自感线圈的电流将要减小，产生自感电动势，自感线圈与两灯构成闭合回路，两灯逐渐同时熄灭，由于开始时两灯的电流相同，断开开关S的瞬间，通过两灯的电流不变，则两灯不会出现闪亮，而是慢慢熄灭。BD3.如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，规定向左流过电阻R1的电流方向为正方向，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R1的电流I1在开关断开前后随时间变化的图线可能是（　　）【解析】S断开前I1方向向左，为正方向；断开后，由于线圈的自感现象，使R1中的电流方向向右，大小可能比原I1大或小或相等，然后逐渐减小到0。D谢 谢！