【物理】互感和自感課件-2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

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自感大型魔術——隔空點亮白熾燈當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢。這種現(xiàn)象叫作互感（mutualinduction），這種感應電動勢叫作互感電動勢。如果一個線圈中電流發(fā)生變化，則線圈中電流產(chǎn)生的磁場也相應變化，那么這個磁場穿過自身線圈的磁通量也就發(fā)生改變，是不是在線圈自身回路中也要產(chǎn)生感應電動勢和感應電流呢？一、互感現(xiàn)象小游戲你想有驚無險的體驗一下“觸電”的感覺嗎？二、自感現(xiàn)象1.定義：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。2.自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：導體本身電流變化，引起自身磁通量的變化。觀察與思考××A1A2電鍵閉合時，A1為什么不會立即點亮而是緩慢逐漸達到最大亮度？××A2A1（1）通電自感現(xiàn)象電鍵閉合瞬間：電路中I↑線圈上B↑線圈中Φ↑E感(反向)→→↑阻礙←產(chǎn)生A2立即亮，A1逐漸變亮←↓原因:觀察與思考×AL電鍵斷開時，A為什么不是立即熄滅而是閃亮一下再熄滅？電鍵斷開瞬間：A逐漸熄滅，甚至會閃亮后熄滅×AL電路中I↓線圈上B↓線圈中Φ↓E感(同向)→↓↑阻礙←產(chǎn)生若斷電后通過燈泡的電流變大，則燈會閃亮。原因→←若斷電前通過線圈的電流大于燈的電流，則斷電時燈會閃亮。若電路穩(wěn)定時，線圈的電阻小于燈泡的電阻，則斷電時燈會閃亮。（2）斷電自感現(xiàn)象形狀匝數(shù)鐵芯線圈特性自感系數(shù)LSI單位：亨利，簡稱亨，符號H線圈面積單位:亨利(H)1H=1×103mH=1×106μH（1）對于同一線圈，電流變化越快，自感電動勢越大（2）對于不同線圈，電流變化率相同時，自感電動勢一般不同(4)自感系數(shù)三、自感的典型應用——日光燈~220V鎮(zhèn)流器啟動器燈管日光燈的工作原理→高電壓啟動電鍵閉合(1)發(fā)光原理氣體導電產(chǎn)生紫外線(2)工作條件激發(fā)熒光物質發(fā)光→低電流工作(3)工作過程~220V鎮(zhèn)流器啟動器燈管→啟動器加電壓→氖氣放電發(fā)出輝光→雙金屬片膨脹閉合電流流過鎮(zhèn)流器、燈絲、啟動器→輝光消失雙金屬片分開↓←鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高壓←燈管氣體導電熒光物質發(fā)光鎮(zhèn)流器產(chǎn)生感應電動勢阻礙電流變化降壓限流←1.如圖為日光燈電路，關于該電路，以下說法中正確的是（）A．啟動過程中，起輝器斷開瞬間鎮(zhèn)流器L產(chǎn)生瞬時高壓B．日光燈正常發(fā)光后，鎮(zhèn)流器L使燈管兩端電壓低于電源電壓C．日光燈正常發(fā)光后起輝器是導通的D．圖中的電源可以是交流電源，也可以是直流電源2.圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）A．圖甲中，A1與L1的電阻值相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等3.某同學為了探究老師課上講的自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖1所示的電路。檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象。（1）你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是

；A．電源的內(nèi)阻偏大B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大D．線圈的自感系數(shù)偏大（2）t1時刻斷開開關，斷開開關前后流經(jīng)小燈泡的電