高二物理选修_互感和自感2_课题.ppt

4.6互感和自感 1、 当一个线圈中电流变化，它所产生的变化的磁场会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。 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. 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。 问题1、观察到的现象是什么？ 问题2、分析观察到的现象 问题3、该实验中感应电动势的方向与原来电流方向什么关系？ 问题4、该实验中感应电动势的作用是什么？ 该实验中感应电动势的方向与原来电流方向相反 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。 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。 小结 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、圈数及有无铁芯等有关 5、磁场具有能量 * 课标定位 学习目标： 1.知道什么是互感现象和自感现象． 2．知道互感现象和自感现象的利和弊，以及对它们的利用和防止． 3．了解自感系数和自感电动势公式，知道自感系数的意义和决定因素及单位． 重点难点：1.自感现象的应用． 2．自感现象及自感系数、自感电动势的理解． 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？ 探究一、互感现象 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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。 探究二、自感现象 演示实验1 A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、  A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 重新闭合S，观察实验。 演示实验1 灯泡A2立刻正常发光， 跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。 现象 分析 演示实验2 接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？ S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。 现象 课本P23 自感电动势 磁通量变化率 正比关系 电流变化率 正比关系 正比关系 1、自感系数 L ------简称自感或电感 探究三、自感系数 2、 自感系数 L 反映线圈 自身的性质. （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，线圈越长，越粗，圈数越多，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。 换算关系1H=103 m H =106 μH 探究四、自感现象的应用与防止： 1、安全开关问题 电弧放电，烧坏开关，危及人身安全 2、精密电阻 磁通量 恒=0 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。 探究五、磁场的能量 例1、(2010年高考海南卷)下列说法正确的是( ) A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势 B．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 C．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的方向相反 D．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的方向相反 AC A2 A1 L A1 R A2 S R1 例2、如图，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间， 比 先亮，最后 比 亮