高中物理 4.6互感和自感課件 新人教版選修3-2.ppt

第六節(jié) 互感和自感,第四章 電磁感應(yīng),在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？,1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。 2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間.,一、互感現(xiàn)象,3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。,1、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。,二、自感現(xiàn)象,2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) -叫自感電動(dòng)勢(shì)。 自感電動(dòng)勢(shì)的作用： 阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。 注意： “阻礙”不是“阻止”，電流原來(lái)怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用。,實(shí)驗(yàn)1,A1、A2 使用規(guī)格完全一樣的燈泡。 閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器 R 和 R1 ，使A1、 A2亮度相同且正常發(fā)光. 然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。 重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？,燈泡A2立刻正常發(fā)光， 跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來(lái)。,電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。,現(xiàn)象,分析,實(shí)驗(yàn)2,接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？,S斷開(kāi)時(shí)，A 燈突然閃亮一下才熄滅。,現(xiàn)象,自感電動(dòng)勢(shì),磁通量變化率,正比關(guān)系,電流變化率,正比關(guān)系,正比關(guān)系,對(duì)同一線圈:,電流變化快,穿過(guò)線圈的磁通量變化快,線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就大.,電流變化慢,穿過(guò)線圈的磁通量變化慢,線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就小.,對(duì)不同線圈:,電流變化快慢一樣,自感電動(dòng)勢(shì)不同,1、自感系數(shù) L -簡(jiǎn)稱自感或電感,三、自感系數(shù),2、 自感系數(shù) L 反映線圈 自身的性質(zhì).,（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：,（2）自感系數(shù)的單位： 亨利 簡(jiǎn)稱 亨 符號(hào)是 H 常用單位： 毫亨（mH） 微亨（H）,實(shí)驗(yàn)表明，線圈越長(zhǎng)，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。 另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。,問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。,開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中. 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。,四、磁場(chǎng)的能量,閱讀教材最后一段P28，回答問(wèn)題： 1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”,應(yīng)該怎樣理解？ 2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？,當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值 或不能立即減小為零,電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù),1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，L是電感線圈，A1、A2是相同的燈泡，R阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是 比 先亮，最后達(dá)到同樣亮。,A2,A1,練習(xí)：,A2 A1,2、右圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間， 比 先亮，最后 比 亮 。,3、如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有( ) A . 燈A立即熄滅 B . 燈A慢慢熄滅 C . 燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D . 燈A突然閃亮一下再突然熄滅,L A,A,小 結(jié),1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。 2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。,3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫 自感電動(dòng)勢(shì)。 （1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中 原來(lái)的電流變化。 （2）自感電動(dòng)勢(shì)大?。?4、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、 圈數(shù)及有無(wú)鐵心有關(guān) 5、磁場(chǎng)具有能量,