六、自感現(xiàn)象渦流 (3)

1、法拉第和他的實驗線圈 互感和自感湖南省衡陽縣一中 在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？湖南省衡陽縣一中一、互感現(xiàn)象1、互感：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。 互感電動勢：互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。2、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。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。湖南省衡陽縣一中收音機的信號接收：3、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,且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，

2、這時要設(shè)法減小電路間的互感。湖南省衡陽縣一中實驗一：實驗現(xiàn)象：1、合上開關(guān)，沒有感覺。2、斷開開關(guān)，有觸電的感覺。湖南省衡陽縣一中二、自感現(xiàn)象1、自感現(xiàn)象：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。2、自感電動勢：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。 自感電動勢的作用：注意： “阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。湖南省衡陽縣一中阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。實驗二：2、再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個燈泡都正常發(fā)光。3、然后斷開開關(guān)S。1、先合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的兩個燈泡A1和A2的明亮程度相同。 L A2R A1 S 觀察：重新接通電

3、路時，兩個燈泡亮度變化情況。燈泡A1立刻正常發(fā)光燈泡A2逐漸亮起來?，F(xiàn)象：湖南省衡陽縣一中解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈L的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢阻礙線圈中電流的增大，所以通過A2的電流只能逐漸增大，燈泡A2只能逐漸亮起來。問題：燈泡A2為什么要過一會才亮？ L A2R A1 S 實驗二：湖南省衡陽縣一中反饋訓(xùn)練實驗二中，電源內(nèi)阻不計，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為 圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為 圖。ItItIt A B C CA L A2R A1S 湖南省衡陽縣一中1.把燈泡A和帶鐵芯 的線圈L并聯(lián)

4、在直流電路中。2.接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷開電路。ALS觀察：當(dāng)電路斷開時，燈泡A的亮度變化情況?，F(xiàn)象：S斷開時，A 燈突然閃亮一下才熄滅。實驗三：湖南省衡陽縣一中慢一些A與L構(gòu)成的閉合回路不一致湖南省衡陽縣一中教材P23解釋：在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，因而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。雖然這時電源已經(jīng)斷開，但線圈L和燈泡A組成了閉合電路，在這個電路中有感應(yīng)電流通過，所以燈泡不會立即熄滅。1、自感電動勢的大?。?、自感系數(shù) L(簡稱自感或電感)（1）決定線圈自感系數(shù)的因素： 實驗表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈比沒有

5、鐵芯時的自感系數(shù)大得多。3、自感物理意義：湖南省衡陽縣一中與電流的變化率成正比自感系數(shù)大，電阻小三、自感系數(shù)（2）自感系數(shù)的單位：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力亨利，簡稱亨，符號是 H 常用單位：毫亨（m H） 微亨（H）插入鐵芯線圈的自感系數(shù)變大湖南省衡陽縣一中教材P 24思考：什么情況下燈泡會閃亮一下再熄滅？RLIAS斷開后：A與L構(gòu)成回路，IA=IL （從IL原來的值逐漸減?。┤鬖越大，則持續(xù)時間更長。IAILItIARLIAIAILItIARL=RA斷開前 IL=IAIAILItIARLRA斷開前 ILIA閃亮一下再逐漸熄滅逐漸熄滅先變暗再逐漸熄滅湖南省衡陽縣一中自感系數(shù)很大有時會產(chǎn)生危

6、害：湖南省衡陽縣一中SLESM電火花教材P24教材P25 2四、磁場的能量 問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至?xí)仍瓉砀粒吭噺哪芰康慕嵌燃右杂懻摗?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，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。湖南省衡陽縣一中ALS閱讀教材P24最后一段，回答問題： 當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零 電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù) 2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？湖南省衡

7、陽縣一中小結(jié)1、互感：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。 互感電動勢：互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。2、自感現(xiàn)象：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。3、自感電動勢：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。（1）自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。（2）自感電動勢大小：4、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān)5、磁場具有能量湖南省衡陽縣一中 課堂訓(xùn)練1、演示自感的實驗電路圖如右圖所示，L是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時，觀察到的自感現(xiàn)象是 比 先亮，最后達(dá)到同樣亮。 A2 A1 L A1R A2 S R12、上圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間， 比 先亮，最后 比 亮 。 A1A2A2A1湖南省衡陽縣一中 3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時，燈泡D1和D2亮暗的順序是 ( )A. 接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D1后滅B. 接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D2后滅C. 接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D2后滅D. 接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D1后滅D1 D2L R