2014年秋高中物理4.6互感和自感課件新人教版選修.ppt

1、4.6互感和自感,復(fù)習(xí),1、發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是什么？ 2、將磁鐵插入線圈會不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為什么？,一、互感現(xiàn)象,改變滑動滑動變阻器的電阻，會不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為什么？,兩個線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫做 ，這種感應(yīng)電動勢叫做 。 利用互感現(xiàn)象可以把 由一個線圈傳遞到另一個線圈。變壓器就是利用互感現(xiàn)象。,互感現(xiàn)象,互感電動勢,能量,應(yīng)用與防止,(1). 收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感將廣播信號從一個線圈傳送給另一線圈.,(2). 延時(shí)繼電器,特別提醒： 互感是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象！要注意，它不僅

2、發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間.,二、自感現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)1：調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其阻值與電感阻值相同。兩個小燈泡完全相同。,1電路如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后，觀察兩個小燈泡發(fā)光情況。,現(xiàn)象：A1緩慢變亮，最后穩(wěn)定； A2立刻變亮，保持穩(wěn)定。,2分析兩個之路的區(qū)別？,現(xiàn)象：A1緩慢變亮，最后穩(wěn)定； A2立刻變亮，保持穩(wěn)定。,電感阻礙電流增加，而電阻不行。,區(qū)別：開關(guān)S閉合后，定值電阻R所在支路的電流立刻增加到穩(wěn)定值；而線圈L所在支路需要經(jīng)歷一定時(shí)間電流才能達(dá)到穩(wěn)定值。,I變化,B變化,變化,E感,I的變化,阻礙,通電自感,如實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)閉合電路穩(wěn)定后，當(dāng)開關(guān)S

3、斷開。觀察小燈泡發(fā)光情況，分析原因。,實(shí)驗(yàn)2：,現(xiàn)象：小燈泡閃一下后緩慢熄滅。,原因：穩(wěn)定時(shí)，電感電流大于小燈泡電流，開關(guān)斷開后，電感阻礙電流減小，充當(dāng)電源。,現(xiàn)象：當(dāng)S斷開后，R中的電流并沒有立刻消失，而是方向發(fā)生改變，并逐漸減小到零。,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時(shí)線圈相當(dāng)于電源為R充電，此時(shí)電流與R原來的電流方向相反.,斷電自感,1、定義：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；,2.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢；,3.自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化；,4.自感電動勢的方向：導(dǎo)體電流增加時(shí)，此時(shí)自感電動勢方向與原電流方向相反；導(dǎo)體電流減小時(shí)，此時(shí)自感電動

4、勢方向與原電流方向相同;,即自感電動勢的大小與電流的變化率成正比，式中L叫作該線圈的自感系數(shù)。,自感系數(shù)L,1、L的意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)大小的物理量。在數(shù)值上等于通過線圈的電流在1秒內(nèi)改變1A時(shí)產(chǎn)生的自感電動勢的大??；,2、影響L的因素：實(shí)驗(yàn)表明，線圈的長度越長，線圈的面積越大，單位長度上的匝數(shù)越多，線圈的自感系數(shù)越大。此外，線圈有鐵芯時(shí)比無鐵芯時(shí)的自感系數(shù)大得多；,3、L的單位：亨利，符號“H”. 1H=103mH=106H,自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化,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)光會持續(xù)一段時(shí)間？甚至可能會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。,電流增大時(shí)，自感

5、電動勢阻礙電流增大，電流克服自感電動勢做功，電能轉(zhuǎn)化為磁場能；當(dāng)電流穩(wěn)定達(dá)到最大，自感電動勢為零。當(dāng)電流減小時(shí)，線圈內(nèi)的磁場能開始釋放，轉(zhuǎn)化為電能提供電流，因而在開關(guān)斷開瞬間，燈泡不立即熄滅。,應(yīng)用和防止,應(yīng)用： 日光燈的鎮(zhèn)流器。,防止：大型電動機(jī)的開關(guān)浸在絕緣油中。,自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止,由于兩根平行導(dǎo)線中的電流方向相反，它們的磁場可以互相抵消，從而可以使自感現(xiàn)象的影響減弱到可以忽略的程度。,練習(xí),1、如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則（ ） A在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗 B在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗

6、C在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗 D在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗,練習(xí),2、如圖所示，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻為零。電鍵K原來是合上的，在K斷開后，分析： （1）若R1R2，燈泡的亮度怎樣變化？ （2）若R1R2，燈泡的亮度怎樣變化？,練習(xí),3、關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是（ ） A線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大 B線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零 C線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大 D線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定 4如圖所示，L為一個自感系數(shù)大的自感線圈，開關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉合開關(guān)和斷開開關(guān)的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是（ ） A小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅 B小燈立即亮，小燈立即熄滅 C小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 D小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅,練習(xí),4如圖所示，L為一個自感系數(shù)大的自感線圈，開關(guān)閉合后，小燈能正常發(fā)光，那么閉