（新人教版選修3-2）物理：《互感與自感》

1、Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究GP線圈線圈L L1 1線圈線圈L L2 2滑動變阻器滑動變阻器P滑動時：線圈滑動時：線圈2中是否有感中是否有感應(yīng)電流？應(yīng)電流？Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象1 1、 當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為動勢的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為稱為互感電動勢。互感電動勢。2 2、利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈

2、傳遞到另一個線、利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。變壓器圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。就是利用互感現(xiàn)象制成的。Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究 問題情景：問題情景：如圖斷開或閉合開關(guān)瞬間，如圖斷開或閉合開關(guān)瞬間，CDCD中會有感應(yīng)中會有感應(yīng)電流嗎？這是互感嗎？電流嗎？這是互感嗎？ABSGCDI3、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間兩個線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個相互靠且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。近的電路之間。Copy

3、right 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究GP線圈線圈L L1 1線圈線圈L L2 2滑動變阻器滑動變阻器P滑動時：線圈滑動時：線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)中產(chǎn)生感應(yīng) 電動勢電動勢線圈線圈1中是否也會發(fā)生電磁感應(yīng)象？中是否也會發(fā)生電磁感應(yīng)象？Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象1、由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。(“自我感應(yīng)自我感應(yīng)”)2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫的電動勢叫自感電動自感電動勢勢。Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究

4、開關(guān)閉合現(xiàn)象開關(guān)閉合現(xiàn)象？演示1A A2 2 先亮先亮 A A1 1 后亮后亮Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究實(shí)驗(yàn)一：通電自感實(shí)驗(yàn)一：通電自感現(xiàn)象：現(xiàn)象：在閉合開關(guān)瞬間，在閉合開關(guān)瞬間，燈燈A2立刻正常發(fā)光，立刻正常發(fā)光，A1卻比卻比A2遲一段時間才正常發(fā)光。遲一段時間才正常發(fā)光。原因：原因：由于線圈自身的磁通量增加而產(chǎn)生了感應(yīng)由于線圈自身的磁通量增加而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，這個電動勢總是阻礙磁通量的變化即阻礙電動勢，這個電動勢總是阻礙磁通量的變化即阻礙線圈中電流的變化，故通過線圈中電流的變化，故通過A1的電流不能立即增大，的電流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最終

5、與的亮度只能慢慢增加，最終與A2相同。相同。結(jié)論結(jié)論1:自感電動勢自感電動勢的作用的作用 “ 阻礙阻礙”原電流的增加，但最終沒有原電流的增加，但最終沒有“阻止阻止”其增加其增加Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究例例1.實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡通過燈泡A1的電流隨時間變化的的電流隨時間變化的圖像為圖像為 _圖；通過燈泡圖；通過燈泡A2的電的電流隨時間變化的圖像為流隨時間變化的圖像為_圖。圖。ItItItItA B C DCA課堂例題Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究觸摸電壓實(shí)驗(yàn)工作原理：工作原理：利用充電電池供電能產(chǎn)

6、利用充電電池供電能產(chǎn)生生30萬伏萬伏的高壓，使侵犯者瞬間失的高壓，使侵犯者瞬間失去抵抗力，而這種去抵抗力，而這種高壓低電流高壓低電流的工的工作原理，是不會造成嚴(yán)重傷害的。作原理，是不會造成嚴(yán)重傷害的。Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究開關(guān)斷開現(xiàn)象開關(guān)斷開現(xiàn)象？演示2燈泡燈泡閃亮閃亮后熄滅后熄滅Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究實(shí)驗(yàn)二：斷電自感實(shí)驗(yàn)二：斷電自感 斷電前斷電后結(jié)論結(jié)論2:自感電動勢自感電動勢的作用的作用 “ 阻礙阻礙”原電流的減少，但最終沒有原電流的減少，但最終沒有“阻止阻止”其減少其減少Copyright 2004-2009 版權(quán)所

7、有 盜版必究例例2.在實(shí)驗(yàn)二中，若線圈在實(shí)驗(yàn)二中，若線圈L的電阻的電阻RL與燈泡與燈泡A的電阻的電阻RA相等，則電鍵斷開前后通過線相等，則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為圈的電流隨時間的變化圖像為_圖，通過圖，通過燈泡的電流隨時間的變化圖像為燈泡的電流隨時間的變化圖像為_圖；圖；若若RL遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于RA，則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時，則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為間的變化圖像為_圖，通過燈泡的電流圖像為圖，通過燈泡的電流圖像為_圖。圖。A B C DItItItItACBD課堂例題Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)

8、1 1、自感電動勢的大?。号c電流的變化率成正比、自感電動勢的大?。号c電流的變化率成正比2 2、自感系數(shù)、自感系數(shù) L L簡稱自感或電感簡稱自感或電感（1 1）決定線圈自感系數(shù)的因素：）決定線圈自感系數(shù)的因素： （2 2）自感系數(shù)的單位：）自感系數(shù)的單位：亨利亨利，簡稱亨，符號是，簡稱亨，符號是 H H。 常用單位：毫亨（常用單位：毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（H H） IELt 實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。沒有鐵芯時大得多。3 3、自感物

9、理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究自感系數(shù)很大有時會產(chǎn)生危害：Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究四、磁場的能量四、磁場的能量 問題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開關(guān)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)一段時間？甚斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論。論?開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線場，能量儲存在磁

10、場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。成電能。Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究學(xué)以致用：學(xué)以致用：例例1：關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（：關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）A、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反B、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大時，其自感系數(shù)、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大時，其自感系數(shù) 一定較大一定較大C、對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時，線圈中的、對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時，線圈中的 自感系數(shù)較大自感系數(shù)較大D、對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時，線圈中的、對于同一線圈

11、，當(dāng)電流變化較快時，線圈中的 自感電動勢也較大自感電動勢也較大DCopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究 例例2 2、如圖所示，、如圖所示，L L為自感系數(shù)較大的為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開電鍵的瞬間會有當(dāng)斷開電鍵的瞬間會有A A 、 燈燈A A立即熄滅立即熄滅 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 AACopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究02EIR例例3.3.如

12、圖所示，兩個電阻均為如圖所示，兩個電阻均為R R，電感，電感線圈線圈L L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，S S原來斷開，電路中電流原來斷開，電路中電流 ，現(xiàn)將現(xiàn)將S S閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動勢，閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動勢，此自感電動勢的作用是（此自感電動勢的作用是（ ）0I0I02IA.使電路的電流減小，最后使電路的電流減小，最后 減小為零減小為零B.有阻礙電流增大的作用，最后電流小于有阻礙電流增大的作用，最后電流小于C.有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變D.有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)橛凶璧K

13、電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)镈Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究例例4：如圖所示，電路甲、乙中，電阻：如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈和自感線圈L的的電阻值都很小，接通電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則（發(fā)光。則（ ）A在電路甲中，斷開在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗將逐漸變暗B在電路甲中，斷開在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路乙中，斷開在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗將漸漸變暗D在電路乙中，斷開在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗將變得更亮，然后漸漸變暗A(chǔ)DCopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象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)象自感現(xiàn)象。1.當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象