高二物理選修互感和自感2ppt

1、4.64.6互感和自感互感和自感課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象2 2知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的利和弊，以及知道互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的利和弊，以及對(duì)它們的利用和防止對(duì)它們的利用和防止3 3了解自感系數(shù)和自感電動(dòng)勢(shì)公式，知道自了解自感系數(shù)和自感電動(dòng)勢(shì)公式，知道自感系數(shù)的意義和決定因素及單位感系數(shù)的意義和決定因素及單位重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.1.自感現(xiàn)象的應(yīng)用自感現(xiàn)象的應(yīng)用2 2自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的理自感現(xiàn)象及自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)的理解解 在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中

2、的電流變化用導(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)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？電動(dòng)勢(shì)呢？1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，它所產(chǎn)生的當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。互感電動(dòng)勢(shì)。探究一、互感現(xiàn)象探究一、互感現(xiàn)象2 2、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳、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)遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工

3、技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。 3 3、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間的兩個(gè)線圈之間, ,且可發(fā)生于且可發(fā)生于任何兩個(gè)相任何兩個(gè)相互靠近的電路互靠近的電路之間之間. .1 1、由于導(dǎo)體、由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。2 2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) -叫叫自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)。探究二、自感現(xiàn)象探究二、自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1 A A1 1、A A2 2 使用規(guī)格完全一樣的燈泡。使用規(guī)格完全一樣的燈泡。 閉合電鍵閉合電鍵

4、S S，調(diào)節(jié)變阻器，調(diào)節(jié)變阻器 R R 和和 R R1 1 ，使，使A A1 1、 A A2 2亮度相同且正常發(fā)光亮度相同且正常發(fā)光. . 然后斷開開關(guān)然后斷開開關(guān)S S。 重新閉合重新閉合S S，觀察實(shí)驗(yàn)。，觀察實(shí)驗(yàn)。 問題問題1 1、觀察到的現(xiàn)象是什么？、觀察到的現(xiàn)象是什么？ 問題問題2 2、分析觀察到的現(xiàn)象、分析觀察到的現(xiàn)象 問題問題3 3、該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與、該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來電流方向什么關(guān)系？原來電流方向什么關(guān)系？ 問題問題4 4、該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是、該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是什么？什么？演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1燈泡燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線

5、圈跟線圈L L串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A A1 1逐逐漸亮起來漸亮起來。 電路接通時(shí)，電流由零開始增加，穿過電路接通時(shí)，電流由零開始增加，穿過線圈線圈L L的磁通量逐漸增加，的磁通量逐漸增加，L L中產(chǎn)生的感應(yīng)電中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來的電流方向相反，阻礙動(dòng)勢(shì)的方向與原來的電流方向相反，阻礙L L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。間?，F(xiàn)象現(xiàn)象分分析析 該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來電流方該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來電流方向相反向相反自感電動(dòng)勢(shì)的作用：自感電動(dòng)勢(shì)的作用： 阻礙阻礙導(dǎo)體中導(dǎo)體中原來的電流變化原來的電流變化。 注意：注意： “ “阻礙

6、阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流原來怎，電流原來怎么變化么變化還是怎么變還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起流的變化起延遲作用延遲作用。 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2 2 接通電路，待燈泡接通電路，待燈泡A A正常正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？到什么現(xiàn)象？S S斷開時(shí)，斷開時(shí)，A A 燈突然燈突然閃亮一下閃亮一下才熄滅。才熄滅?，F(xiàn)象現(xiàn)象課本課本P23P23自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì) 磁通量變化率磁通量變化率 正比關(guān)系正比關(guān)系電 流 變 化 率電 流 變 化 率 正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系tIEtILE1 1、自感系數(shù)、自感系數(shù) L L -

7、 -簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱自感自感或或電感電感 探究三、自感系數(shù)探究三、自感系數(shù)2、 自感系數(shù)自感系數(shù) L 反映線圈反映線圈 自身的性質(zhì)自身的性質(zhì).tILE（1 1）決定決定線圈自感系數(shù)的線圈自感系數(shù)的因素因素： （2 2）自感系數(shù)的單位：）自感系數(shù)的單位： 亨利亨利 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱 亨亨 符號(hào)是符號(hào)是 H H 常用單位：常用單位： 毫亨（毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（H H） 實(shí)驗(yàn)表明，線圈越實(shí)驗(yàn)表明，線圈越長(zhǎng)長(zhǎng)，越，越粗粗，圈數(shù)，圈數(shù)越多越多，自感系數(shù)越大自感系數(shù)越大。 另外另外，帶，帶有鐵芯有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多。有鐵芯時(shí)大得多。換算關(guān)系換算關(guān)系1H=101H=10

8、3 3 m H =10m H =106 6 H H自感系數(shù)很大有時(shí)會(huì)產(chǎn)生危害：探究四探究四、自感現(xiàn)象的應(yīng)用與防止：自感現(xiàn)象的應(yīng)用與防止：1 1、安全開關(guān)問題安全開關(guān)問題電弧放電，燒壞開關(guān)，危及人身安全電弧放電，燒壞開關(guān)，危及人身安全2 2、精密電阻、精密電阻磁通量磁通量 恒恒=0 =0 問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)斷開問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)群?，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論。原來更亮？試從能量的角度加以討論?開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，開關(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

9、磁場(chǎng)中能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中. . 開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁開關(guān)斷開時(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。場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。探究五、磁場(chǎng)的能量探究五、磁場(chǎng)的能量例1、(2010(2010年高考海南卷年高考海南卷) )下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A A當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢(shì)當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢(shì)B B當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反向與線圈中原電流的方向相反C C當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈

10、中電流的方向相反向與線圈中電流的方向相反D D當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反向與線圈中電流的方向相反ACAC A2 A1 L A1R A2 S R1例例2 2、如圖，電阻、如圖，電阻R R的電阻值和電的電阻值和電感感L L的自感系數(shù)都很大，但的自感系數(shù)都很大，但L L的直的直流電阻值很小，流電阻值很小，A1A1、A2A2是兩個(gè)規(guī)是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S S閉合閉合瞬間，瞬間， 比比 先亮，最先亮，最后后 比比 亮亮 。 A1A2 例例3、 如圖所示中燈如圖所示中燈LA、LB完全相同，帶鐵芯的

11、完全相同，帶鐵芯的線圈線圈L的電阻可忽略則的電阻可忽略則()AS閉合的瞬間，閉合的瞬間，LA、LB同時(shí)發(fā)光，同時(shí)發(fā)光，接著接著LA變暗，變暗，LB更亮，最后更亮，最后LA熄滅熄滅BS閉合瞬間，閉合瞬間，LA不亮，不亮，LB立即亮立即亮CS閉合瞬間，閉合瞬間，LA、LB都不立即亮都不立即亮D穩(wěn)定后再斷開穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，的瞬間，LB熄滅，熄滅，LA比比LB(原先亮度原先亮度)更亮更亮A A例例4 4、如圖所示，、如圖所示，L L為自感系數(shù)較大為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有A . A . 燈燈A A立即

12、熄滅立即熄滅 B . B . 燈燈A A慢慢熄滅慢慢熄滅C . C . 燈燈A A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . D . 燈燈A A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L AA例例5、在如圖所示的電路中，、在如圖所示的電路中，S閉合時(shí)流過電感線閉合時(shí)流過電感線圈的電流是圈的電流是2 A，流過燈泡的電流是，流過燈泡的電流是1 A，將，將S突然突然斷開，則斷開，則S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流I隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖線是圖中的變化的圖線是圖中的()D D小結(jié)小結(jié)1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生當(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，稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。互感電動(dòng)勢(shì)。2、由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象