广西桂林市逸仙中学高中物理 4.6 互感和自感课件 新人教选修32.ppt

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1、人教版选修人教版选修3-2第四章第四章 传感器传感器第六节第六节 互感和自感互感和自感2021/8/8 星期日1在法拉第的实验中两在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中会发时，在另一个线圈中会发生什么现象呢？生什么现象呢？2021/8/8 星期日21.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈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。中产生的感应电动势，称为互感电动势。2.互感现象不仅发生于绕在同一铁芯

2、上的两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个线圈之间，且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。路之间。3.利用互感现象，可以利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有在电工技术和电子技术中有广泛的应用。广泛的应用。一、互感现象一、互感现象2021/8/8 星期日3 演示实验演示实验1 A1、A2是是规格完全一样的灯泡。闭合电规格完全一样的灯泡。闭合电键键S，调节变阻器，调节变阻器R，使，使A1、A2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R1，使两灯，使两灯正常发光，

3、然后断开开关正常发光，然后断开开关S。重。重新闭合新闭合S，观察到什么现象？，观察到什么现象？现象现象 灯泡灯泡A2立刻正常发光，跟线圈立刻正常发光，跟线圈L串联的灯串联的灯 泡泡A1逐渐亮起来。逐渐亮起来。分析分析 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线电路接通时，电流由零开始增加，穿过线 圈圈L的磁通量逐渐增加，的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电中产生的感应电 动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍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中电流增加，即推迟了电流达到正常值 的时间。的时间。2021/8/8 星期日41.由于导体本身的电流发生变化而产生由于导体本

4、身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。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自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。电流变化。注意：注意：“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢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。了，即对电流的变化起延迟作用。二、自感现象二、自感现象2021/8/8 星期日5演示实验演示实验2接通电路，待灯泡接通电路，待灯泡A正正常发光。然后断开电路，观常发光。然后断开电路，观察到什么现象？察

5、到什么现象？现象现象 S断开时，断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。灯突然闪亮一下才熄灭。思考与讨论思考与讨论1.电源断开时，通过线圈电源断开时，通过线圈L的电流减小，的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？中的电流减小得更快些还是更慢些？2021/8/8 星期日62.产生感应电动势的线圈可以看做一个电产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？提供的感应电流将沿什么途径流动？3.开关断开后，通过灯

6、泡的感应电流与原开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？来通过它的电流方向是否一致？4.开关断开后，通过灯泡的感应电流是否开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈更明显，对线圈L应该有什么要求？应该有什么要求？2021/8/8 星期日7三、自感电动势和自感系数三、自感电动势和自感系数1.1.自感电动势的大小：自感电动势的大小：与电流的变化率成正比与电流的变化率成正比2.2.自感电动势的方向：自感电动势的方向：“增反减同增反减同”，总是起着推，总是起着推 迟电流的变化的作用迟电流的变化的

7、作用3.3.自感系数自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感:（1 1）决定线圈自感系数的因素：实验表明，线圈）决定线圈自感系数的因素：实验表明，线圈 越长，越粗，匝数越多，自感系数越大。另越长，越粗，匝数越多，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外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯 时大得多。时大得多。（2 2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号 H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（HH）2021/8/8 星期日81.1.自感现象中的能量转化自感现象中的能量转化(1)接通电路时，由电能转化为线圈的接通

8、电路时，由电能转化为线圈的磁场能，电流稳定后线圈中就储存有一定磁场能，电流稳定后线圈中就储存有一定的磁场能；的磁场能；(2)断电时，线圈的自感电动势把原储断电时，线圈的自感电动势把原储存在线圈内的磁场能转化为电能用以维持存在线圈内的磁场能转化为电能用以维持这个闭合回路中保持一定时间的电流。这个闭合回路中保持一定时间的电流。四、磁场的能量四、磁场的能量2021/8/8 星期日92.2.电感电感L L在自感现象的能量转化中所起的在自感现象的能量转化中所起的 作用作用(1)L越大越大E自越大自越大电源克服电源克服E自所做自所做的功越多的功越多电能转化的磁场能越多，且闭合电能转化的磁场能越多，且闭合开

9、关这个过程持续时间越长；开关这个过程持续时间越长；(2)断开电路使线圈中电流减小时，磁场断开电路使线圈中电流减小时，磁场能转化的电能越多，且持续时间亦越长。能转化的电能越多，且持续时间亦越长。2021/8/8 星期日103.3.自感现象的利用和防止自感现象的利用和防止(1)自感线圈的作用自感线圈的作用 a.电能转化为磁场能储存起来，将储存电能转化为磁场能储存起来，将储存 的磁场能转化为电能；的磁场能转化为电能；b.当当L很大，产生很大，产生E自，增大电路的瞬时自，增大电路的瞬时 电压；电压；c.自感线圈可以延续电流的变化时间，起自感线圈可以延续电流的变化时间，起 到一定的稳压限流作用到一定的稳

10、压限流作用2021/8/8 星期日11(2)有害的自感现象及其防止有害的自感现象及其防止L很大又很大又I变化很快的电路中变化很快的电路中(如切断强如切断强电流瞬间电流瞬间)，会产生很高的，会产生很高的E自，使开关的闸自，使开关的闸刀与固定触电片间的空气电离形成电弧，造刀与固定触电片间的空气电离形成电弧，造成危险。成危险。防止办法：防止办法：a.开关装在金属壳内；开关装在金属壳内；b.使用曲绕开关；使用曲绕开关；c.双线绕法。双线绕法。2021/8/8 星期日12 1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中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。互感现象产生产生感应电动

11、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。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。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。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自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。流变化。(2)自感电动势大小：自感电动势大小：4.自感系数自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关。有无铁心有关。5.磁场具有能量。磁场具有能量。小结小结2021/8/8 星期日13课

12、堂训练课堂训练1.演示自感的实验电演示自感的实验电路图如右图所示，路图如右图所示，L是电感是电感线圈，线圈，A1、A2是规格相同是规格相同的灯泡，的灯泡，R的阻值与的阻值与L的直的直流电阻值相同。当开关由流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是断开到合上时，观察到的自感现象是_比比_先亮，最后达到同样亮。先亮，最后达到同样亮。SR1LA1A2RA2A12021/8/8 星期日142.上图中，电阻上图中，电阻R的的电阻值和电感电阻值和电感L的自感系数的自感系数都很大，但都很大，但L的直流电阻值的直流电阻值很小，很小，A1、A2是两个规格是两个规格相同的灯泡。则当电键相同的灯泡。则当

13、电键S闭闭合瞬间，合瞬间，_比比_先亮，最后先亮，最后_比比_亮。亮。课堂训练课堂训练SR1LA1A2RA2A1A1A22021/8/8 星期日153.如图所示的电路中，如图所示的电路中，D1和和D2是两个相同的小灯泡，是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与线圈，其阻值与R相同。在相同。在电键接通和断开时，灯泡电键接通和断开时，灯泡D1和和D2亮暗的顺序是亮暗的顺序是()A.接通时接通时D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1后灭后灭B.接通时接通时D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2后灭后灭C.接通时接通时D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2

14、后灭后灭D.接通时接通时D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1后灭后灭课堂训练课堂训练ASRLD1D22021/8/8 星期日164.如图所示，如图所示，L为自感系数较大的线圈，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有（瞬间会有（）A.灯灯A立即熄灭立即熄灭B.灯灯A慢慢熄灭慢慢熄灭C.灯灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯灯A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭ALA课堂训练课堂训练2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日189、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/252022/12

15、/25Sunday,December 25,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 11:10:43 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、他乡生白发，旧国见青山

16、。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/252022/12/2525 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、很多事

17、情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 11:10:43 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人

18、能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/252022/12/2525 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、阅读一切好书如同和过

19、去最杰出的人谈话。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 11:10:43 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2

20、5 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/252022/12/2525 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/25MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日19