《高中物理4.6 互感和自感课件人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理4.6 互感和自感课件人教版选修3（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.6 4.6 互感和自感互感和自感 如如图图所所示示，水水平平放放置置的的两两条条光光滑滑轨轨道道上上有有可可自自由由移移动动的的金金属属棒棒PQPQ、MNMN，当当PQPQ在在外外力力作作用用下下运运动动时时，MNMN在在磁磁场场力力作作用用下下向向右右运运动，则动，则PQPQ所做的运动可能是（所做的运动可能是（ ）A A向右匀加速运动向右匀加速运动 B B向左匀加速运动向左匀加速运动C C向右匀减速运动向右匀减速运动 D D向左匀减速运动向左匀减速运动练习：练习：BC 法拉第和他的实验线圈法拉第和他的实验线圈互感现象 在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相在法拉第的实验中，两个线圈之
2、间并没有导线相在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做现象叫做现象叫做现象叫做互感互感互感互感。这种感应电动势叫做。这种感应电动势叫做。这种感应电动势叫做。这种感应电动势叫做互感电
3、动势互感电动势互感电动势互感电动势互感现象 利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用如：如：如：如：变压器变压器变压器变压器一、互感现象一、互感现象1 1、 当一个当一个线圈中圈中电流流变化，在另一个化，在另一个线圈中圈中产生生感感应电动势的的现象，称象，称为互感互感。互感。互感现象中象
4、中产生生的感的感应电动势，称，称为互感互感电动势。2 2、互感互感现象不象不仅发生于生于绕在同一在同一铁芯上的两个芯上的两个线圈之圈之间,且可且可发生于生于任何两个相互靠近的任何两个相互靠近的电路路之之间.3 3、利用互感现象，可以把能、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛工技术和电子技术中有广泛的应用。的应用。 二、自感现象二、自感现象1、由于由于导体体本身的本身的电流流发生生变化而化而产生的生的电磁感磁感应现象，叫象，叫自感自感现象象。2 2、自感、自感现象中象中产生的生的电动势叫叫自
5、感自感电动势。注意：注意： “阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来怎么流原来怎么变化化还是怎么是怎么变，只是，只是变化化变慢了，即慢了，即对电流的流的变化起延化起延迟作用。作用。演示实验演示实验1 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯泡。是规格完全一样的灯泡。闭合电键闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R R1 1，使两灯正，使两灯正常发光，然后断开开关常发光，然后断开开关S S。重新闭。重新闭合合S S，观察到什么现象？，观察到什么现象？ 灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串
6、联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来逐渐亮起来。电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L L的的磁通量逐渐增加，磁通量逐渐增加，L L中产生的感应电动势的方向中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍与原来的电流方向相反，阻碍L L中电流增加，即中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。推迟了电流达到正常值的时间。现象：现象：分析：分析：演示实验演示实验2 2 接通电路，待灯泡接通电路，待灯泡A A正常正常发光。然后断开电路，观察发光。然后断开电路，观察到什么现象？到什么现象？3、自感电动势的作用：、自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流的变化。
7、阻碍导体中原来电流的变化。 1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。3、实验现象分析：、实验现象分析：“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流还是变化的，电流还是变化的三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、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：）决定线圈自感系数的因素： 单位：单位：单位：单位：亨利亨利亨利亨利，简称，简称，简称，
8、简称亨亨亨亨，符号：，符号：，符号：，符号：H H其他其他其他其他单位单位单位单位：毫亨（毫亨（毫亨（毫亨（mHmH）、微亨（微亨（微亨（微亨（ H H）123线圈越线圈越线圈越线圈越大大大大、匝数越、匝数越、匝数越、匝数越多多多多，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！给线圈中给线圈中给线圈中给线圈中加入铁芯加入铁芯加入铁芯加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得多！（2）四、磁场的能量四、磁场的能量 问题：在断：在断电自感的自感的实验中，中，为什么开关断开后，灯泡的什么开关断
9、开后，灯泡的发光会持光会持续一段一段时间？甚至会比原来更亮？甚至会比原来更亮？试从能量的角从能量的角度加以度加以讨论。 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。成电能。如如图图所所示示，L L为为自自感感系系数数较较大大的的线线圈圈，电电路路稳稳定定后后小小灯灯泡泡正正常常发光，当断开开关发光，当断开开关S S的瞬间会有（的瞬间会有（ ）A A灯灯A A立即熄灭立即熄灭B B灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C C灯灯A A
10、突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D D灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭 练习：练习：A A 课堂训练课堂训练1、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯是规格相同的灯泡，泡，R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是感现象是 比比 先亮，最后达到先亮，最后达到同样亮。同样亮。 A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中，电阻、上图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都
11、很大，但大，但L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间，闭合瞬间， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2A2A1 课堂训练课堂训练3、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D1和和D2是是两个相同的小灯泡，两个相同的小灯泡，L是一个自感是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与系数相当大的线圈，其阻值与R相相同。在电键接通和断开时，灯泡同。在电键接通和断开时，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D1 D2L RSA 课堂训练课堂训练 4、如图所示，、如图所示，L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有断开电键的瞬间会有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L AA
