人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感优质课课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册4 互感和自感优质课课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了新课导入，新课讲解，课堂总结，巩固提升，PART01，PART02，互感现象应用，决定因素，PART03，PART04等内容，欢迎下载使用。

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？
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。
法拉第：历经10年，“痴”心不改，
他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。
另一个线圈接“电流表”
当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
1.定义：当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
2.互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
收音机里的“磁性天线”
手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。
影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。
实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。
判断正误：(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象；相距较远时，不产生互感现象。( )(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。 ( )(3)只有闭合的回路才能产生互感。 ( )(4)变压器是利用互感现象制成的。 ( )
【例题1】如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则(　　)A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长
S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用
若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用
【例题2】在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．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,通过灯泡的电流只能慢慢增加
在电路乙中,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零
自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入
【例题3】如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到(　　)A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡 有明显的闪亮现象
若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮
电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IR
S断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL≫IR，因此灯开始有明显的闪亮．
①当线圈中电流发生变化时，自身的回路中是否还有电磁感应现象呢？
2.自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。
1.定义：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
分析：通过电感线圈　I　↑
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。
①线圈中电流增加时,会产生自感电动势，那么线圈中电流减少时，又会怎么样呢？
思考：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？
线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。
通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。
断电自感：A1和A2缓慢熄灭
当IL>IA2则，A2就会闪亮一下再熄灭
当IL≤IA2则，A2就会缓慢的熄灭
断电前线圈与灯泡串联，则I感与I原同向。
通电自感：A灯立刻就正常发光，随后缓慢变暗，甚至熄灭
断电自感：A灯缓慢熄灭
当IL>IA则，灯泡就会闪亮一下再熄灭
当IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭
断电前线圈与灯泡并联，则I感与I原反向。
用电流传感器显示自感对电流的影响：
开关闭合时电流是逐渐增大的
开关闭合时电流是瞬间增大
开关断开前后通过电阻R的电流方向不同
L　越大，E　越大，对电流阻碍越大
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
甲 一条导线弯了几匝的线圈乙 空芯线圈，丙 在铁芯上绕了几千匝的线圈，
约瑟夫·亨利 Henry Jseph 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的电磁铁；1830年发现电磁感应现象，比法拉第早一年；1832年发现了电流的自感现象；……
从来不申请专利 无偿贡献给社会
干电池一节、小线圈一只、导线若干。
①构建电路，能看到电火花的闪现；
②能体会到轻微的电击感。
　思考判断(1)自感现象中，感应电流方向一定和原电流方向相反。( )(2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大。( )(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大。( )(4)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大。( )
断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
1. 磁场能：储存在磁场中的能量
『判一判』(1)当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势。(　　)(2)当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反。(　　)(3)当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流方向相反。(　　)(4)当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流方向相反。(　　)(5)互感现象是电磁感应的应用。(　　)(6)线圈的自感系数的大小与线圈中通入电流的大小有关。(　　)
√　×　√　×　√　×　
　小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同。则下列说法正确的是(　　)A．开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮B．断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯过一会儿后熄灭C．闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同D．断开开关的瞬间，m点的电势高于n点的电势
【解析】开关闭合的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，甲灯先亮，乙灯后亮，故A项错误。断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路，两灯同时逐渐熄灭，故B项错误。闭合开关，当电路稳定后，自感作用消失，又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同，则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等，两灯亮度相同，故C项正确。断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈中的电流方向与断开开关前相同，线圈的右端相当于电源的正极，与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路，n点的电势高于m点的电势，故D项错误。
1．如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是（ ）A．接通S，灯泡A逐渐变亮B．接通S，灯泡A立即变亮，然后逐渐熄灭C．断开S，灯泡A将先闪亮一下，然后逐渐熄灭D．断开S后的瞬间，通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同
2．某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　）A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭
3．如图所示，灯泡A、B完全相同，若线圈L的电阻为RL，且RL>RA（RA为灯泡A的电阻），则（　　）A．S闭合瞬间，灯A、B同时发光B．S闭合瞬间，灯A不亮，灯B立即亮C．稳定后再断开S的瞬间，灯A、B均闪亮一下熄灭D．稳定后再断开S的瞬间，灯B立即熄灭，灯A闪亮一下熄灭
4．某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡发光；再断开S，小灯泡渐渐熄灭。重复多次，仍未见老师演示断电时出现的小灯泡闪亮现象，你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）A．线圈电阻较大B．小灯泡电阻较大C．电源的电动势较小D．线圈的自感系数较大
5．关于自感现象、自感系数、自感电动势，下列说法正确的是（　　）A．当线圈中通恒定电流时，线圈中没有自感现象，线圈自感系数为零B．线圈中电流变化越快，线圈的自感系数越大C．自感电动势与原电流方向相反D．对于确定的线圈，其产生的自感电动势与其电流变化率成正比
6．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引
t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误
t2和t3时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确、C错误
t4时刻A中电流为零，两环无相互作用．D错．
7．电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象，在如题图所示的实验电路中，电源电动势为E，内阻是r，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关，在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中，可能正确的是（　　）
8．在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（　　）A．在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光B．在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗C．在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光D．在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗
（1）为使通电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯有一个逐渐变亮的过程），你有什么可行的方法？（2）为使断电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯的熄灭有一个延时过程，甚至出现闪亮），你有什么可行的方法？（3）如何设计电路来测量线圈的自感系数和探究自感系数的决定因素？（4）互感与自感都是常见的电磁感应现象，请大家课后自学教材里的相关内容，或查阅相关资料:了解其能量的转化关系以及它们在实际生活与生产中的应用和防止。
课后思考与讨论：自感系数